WO1999064261A1 - Sistema para control de suspension neumatica de vehiculos y modulo de nivelacion correspondiente - Google Patents

Sistema para control de suspension neumatica de vehiculos y modulo de nivelacion correspondiente Download PDF

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WO1999064261A1
WO1999064261A1 PCT/ES1999/000167 ES9900167W WO9964261A1 WO 1999064261 A1 WO1999064261 A1 WO 1999064261A1 ES 9900167 W ES9900167 W ES 9900167W WO 9964261 A1 WO9964261 A1 WO 9964261A1
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height
valve
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leveling
module
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PCT/ES1999/000167
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French (fr)
Inventor
Alberto MORENO IBAÑEZ
Original Assignee
Accesorios Y Elevadores Valencia, S.L.
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    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/052—Pneumatic spring characteristics
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    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/06—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected fluid
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    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/20—Stationary vehicle
    • B60G2800/204—Stationary vehicle adjusting floor height to the loading ramp level

Definitions

  • Pneumatic vehicle suspension control system and corresponding leveling module.
  • the sector of the technique of this patent is the control of suspension of vehicles of which they are equipped with pneumatic suspension controlled by the pressure provided by a compressor that balances the pressure of the diapreses that constitute the support of each wheel of these vehicles.
  • Knorr Bremse which market devices designed to manually adjust the height of the platform, with the vehicle stationary, to level it with the loading dock, by means of a command called “manual raise-down” (B).
  • US 5651555 is known for leveling valve systems for operating with fluids, such as a system or device that, in the same block, groups two leveling valves and an alternate selection valve between them, in addition to a quick drain valve that must be piloted pneumatically from some device outside the block.
  • Both leveling valves are activated, in a solidary and permanent way, by a single height sensing arm, which determines that the primary function of this device is to have two fixed leveling heights and to make an alternative selection between them.
  • this leveling valve system does not allow a variable height adjustment, not allowing, for example, precise leveling with respect to a loading dock.
  • Wabco there is a single company known by Wabco on the market that markets a device designed to perform together all the functions described as A), B), C), and E), and a self-leveling function D) in loading dock .
  • this device performs the same functions as proposed by the present invention, its concept of operation and the technology on which it is based has nothing to do with the idea proposed here.
  • the Wabco system is based on the collection of data by means of high-tech electrical-electronic transducers, the interpretation of these data and the consequent orders of action by means of an electronic control system based on a processor, to end up executing the orders, a block of simple solenoid valves.
  • the system proposed by this invention is based on a complex interrelation of a series of clearly defined mechanical-pneumatic elements.
  • the system object of the present invention is composed of two blocks that must be pneumatically connected to each other.
  • a first block called here “Leveling Module” and a second block called here “Control Module”.
  • Leveling Module and a second block called here "Control Module”.
  • Control Module In this way, said system can perform the five functions already mentioned, using a mechanical-pneumatic technology.
  • the present invention aims at a system for control of pneumatic suspension of vehicles, which performs each and every one of the following functions:
  • Figure 1 shows a scheme of the system installation in a vehicle equipped with six diapreses.
  • FIG. 2 shows the complete scheme of system operation.
  • Figure 3 shows an exterior view of a material embodiment of the "Leveling Module” of the system.
  • Figure 4 shows a second exterior view of the same embodiment of Figure 3.
  • Figure 5 shows a sectional view of the leveling module according to P-P 'of Figure 3.
  • Figure 6 shows a sectional view of the leveling module according to Q-Q' of Figure 3.
  • Figure 7 shows a sectional view of the leveling module according to R-R 'of Figure 4.
  • control module 1 16 O-ring 20 the control module 1 16 O-ring.
  • the leveling module 10 has nine communication ports with the outside. Three of these ports Pl, P3 and P4, communicate with elements of the vehicle: with Pl the power is signaled from the suspension boiler 3; with P3 and P4, the air outlets are indicated to control respectively the suspension lines 5, 6; one of the remaining P2 ports communicates with the exhaust of air at atmospheric pressure.
  • the remaining five ports P5, P6, P7, P8, and P9 directly communicate with their homonyms in the control module 20.
  • the control module 20 has six ports of communication with the outside; Five of these ports P5, P6, P7. P8 and P9 communicate directly with their homonyms in the leveling module 10.
  • the remaining port P ⁇ O communicates with the atmospheric exhaust.
  • the leveling module 10 is fixed to the vehicle platform, approximately in the line of its longitudinal axis and above the wheel axle 9 that is intended to be used to anchor the height sensing arm 12 of the system.
  • Said sensor arm 12 is a moving part of the leveling module 10, and its displacements are proportional to the vertical height variations between the vehicle platform and its wheel axle 9, identical variation to that produced between the platform and the ground , while the wheels of the vehicle are on it.
  • the Control Module 20 is preferably fixed on one side of the rear of the vehicle platform, to give easy access to its handling by the driver in the vicinity of the loading dock. System operation
  • a circulation height is preset, corresponding to a certain fixing position between the height sensor arm 12 and the reference wheel axle 9, at which point, according to figures 1 and 2, the leveling valve main 1 1 is in its neutral central position. That is, with all its tracks closed: no air enters or leaves the suspension lines 5, 6.
  • the multifunction knob 23 When the multifunction knob 23 is in position I, lever out, the leveling function of the vehicle in circulation is activated. In this position, the function selector valve 21 keeps the line P6 that pilots the selector valve between levelers 19 connected to the exhaust, so that there is a connection between the two output lines of the main leveling valve 1 1 and the two lines outside of the pneumatic suspension 5, 6. As the load increases, the diapreses of the suspension 7, 8 are compressed by the increased weight of the platform; the height between it and the ground is reduced.
  • the vehicle is stopped with its rear facing the loading dock and you want to manually level the height of the vehicle platform at the height of the dock, for handling the goods.
  • the driver must push the multifunction knob 23 until its interlocking occurs in position II, the only position in which the lever of said control can rotate on its own axis as a crank.
  • the contact roller of the multifunction control 23 has a cam profile section for the position II zone; the rotation of the crank of the multifunction knob 23 causes, in one direction or another from its central position, the actuation of the up-down function control valve 24.
  • the intermediate chamber (17B) of the second positioning device 17 is connected to the exhaust through port P9, whereby said positioner is released to be able to climb without offering resistance.
  • the lower chamber (15A) of the first positioning device 15 is connected to exhaust through port P9 and its intermediate chamber (15B) is connected to power through port P8, whereby said positioner moves upwards without finding resistance by part of the second positioning device 17.
  • the secondary leveling valve 18 is forced to move up, changing position and establishing communication between the supply air from P l, through the height limiting valve 13 , and the lines of the suspension 5, 6 through the selector valve between graders 19, increasing the air pressure in the diapreses of the suspension 7, 8 and causing the platform to rise.
  • the driver pulls out the multifunction control 23, to position I, in which the suspension lines 5, 6 lose their communication with the secondary leveling valve 18, to restore it with the main leveling valve 1 1, and returns to the platform the leveling function of the vehicle in circulation.
  • the height limiting valve 13 is the device responsible for limiting the maximum height to which the platform can be manually raised when using the "B" function, avoiding the damage that could be caused to the vehicle suspension elements if said height It was exceeded.
  • the secondary leveling valve 18 lets the air flow from the lines 5, 6 to the suspension lines. supply Pl, crosses the height limiting valve 13. With the lifting of the platform, the sensor arm 12 descends, to a predefined point where the height limiting valve is forced to change position 13. First change of position in the that the three ways of said valve are blocked, cutting off the air passage to the suspension lines 5, 6 and stopping the platform elevation at the maximum predefined height.
  • the height limiting valve 13 and the two non-return valves 31 jointly perform the sub-function of quick emptying of the air from the suspension, to protect it against sudden elevations of the platform that occur in the unitary unloading of very heavy goods; elevations that cannot be canceled by the action of leveling valves 1 1 and 18 due to their limited exhaust flow, especially in the main leveling 1 1.
  • This situation can occur for any position (I, II and III) of the control multifunction 23, so this preventive sub-function must be effective for all three positions of said command 23.
  • the two non-return valves 31 are interposed between the line leaving the height limiting valve 13, to feed the two leveling valves
  • said non-return valves 31 become high-flow exhaust routes for the excess of air in the suspension lines 5 and 6, from ports P3 and P4 until reaching the atmospheric exhaust P2 after having crossed the height limiting valve 13 itself. In this way, it is possible to stop or reduce the abrupt elevation of the platform and prevent the harmful effects that this could cause to the suspension.
  • the main novelty presented here resides in the self-leveling function in loading dock, which manages to keep the selected height constant, despite the load variations that occur on the vehicle.
  • the driver After manually adjusting the height of the platform, using the functions of position II of the multifunction control 23, according to figure 2, the driver must press said control to his position III, at which time the activation of the self-leveling function is established in loading dock Function selector valve 21 goes to position III, whereby the P7 port is connected to the P5 supply and the port P6 already was from position II, simultaneously causing the performance of two mechanisms.
  • the clutch device 16 establishes the temporary mechanical connection between the secondary leveling valve 18, maintained until then in its neutral central position, and the height sensing arm 12, in the position at which it is at that moment. , corresponding to that of the manually selected height.
  • the upper chamber (15C) of the first positioning device 15 and the lower chamber (17C) of the second positioning device 17 have been connected to power via P7; then the positioning elements are released to enter into their respective devices, leaving the secondary leveling valve 18 free of movement so that it can now be operated by its new mechanical connection with the height sensing arm 12.
  • the secondary leveling valve 18 is responsible for maintaining the manually selected height constant, since its neutral central position is that corresponding to that height.
  • the secondary leveling valve 18 automatically corrects the height variations caused by the loading / unloading process by the position of the sensor arm 12, exactly the same as the main leveling valve 1 1 did at the leveling height of the vehicle in circulation when the multifunction knob 23 was in position I.
  • the system "reset" function or Restoration returns the multifunction knob 23 to its position I, automatically, at the moment the gear starts by activating a reference parameter.
  • Said parameter activates the return valve at position I 25, according to figure 2, through an electrical signal taken at the electrical connection 26.
  • the said electrical signal changes the position of the return valve to position I 25, establishing the communication between the air supply P5 and the rear pneumatic pilot of the function selector valve 21, returning it, together with the multifunction knob 23, to position I.
  • the electrical circuit that activates the return valve to position I 25 through connection 26, can have several configurations depending on the reference parameter that is intended to be used. It can be the connection to the electric circuit of the vehicle's brake lights, which would activate the "reset” or restore function with the first activation of the brakes, or the interconnection with the system control module A.B.S. of the vehicle, specifically with its standard connection for speed reading, which would be activated when the vehicle reached a certain speed of movement.
  • FIGs 3 and 4 represent two exterior views of the proposed material embodiment for the leveling module 10.
  • the body 101 of the leveling module 10 is defined as an extruded aluminum block, of square section, where the housings have been machined of the different devices, the internal connections between them and the communication ports with the outside.
  • Figure 4 shows support 201, which serves as a fixing element between leveling module 10 and the vehicle platform.
  • the drills made to achieve internal connection are open on the faces of the body 101.
  • Drills that do not represent communication with the outside are plugged by stainless steel balls introduced with press.
  • the communication ports with the outside are constituted by threaded holes, where quick-connect fittings are installed to connect the corresponding pipes.
  • the height sensing arm 12 is constituted by the main rod 170 and the main shaft 153.
  • the intermediate rod 202 articulated at both ends, transmits vertical displacements (variations in platform height) to the rod main 170, in which rotational movements occur in solidarity with the main axis 153, who is responsible for operating the corresponding internal devices.
  • the assembly formed by the main leveling valve 1 1 and the secondary leveling valve 18 constitutes a double rotary distributor with opposite action, with two common central ways for feeding and exhaust, one way of independent work for each element, driven by the main shaft 153 in a differentiated manner for each element, and with additional mechanical drive functions to / from other devices.
  • the supply and escape routes are constituted by the central hole of the distributor bushings 144 and 147 which, grouped in pairs (depending on whether they are feeding or exhaust), share housing and connection inside the body 101 of the leveling module 10, in addition to a common spring 145 that presses them against the distributor disks 148 and 154.
  • the contact surfaces between the bushings 144,147 and the disks 148,154 are super-finished to achieve a tight seal, determining that all the ways remain closed when both leveling valves 1 1 and 18 are in their neutral central position.
  • the work path of each element is constituted by a single, non-through groove, carved on the contact surface of the distributor disks 148 and 154.
  • the distributor disk I 148 of the main leveling valve 1 1, rotates in a integral and permanent manner with the main shaft 153. Its working path communicates with the chamber itself where the disk 148 and with the upper chamber of the selector valve between bulldozers 19, where said via is bifurcated in a strangled way towards ports P3 and P4, which is why the schematic representation of the main leveling valve 1 1 is that of a Four way and three position distributor.
  • the distributor disk I 148 also fulfills the task of driving the pusher 132 of the height limiting valve 13, by means of the cam profile carved on the opposite side to that of contact with the bushings 147.
  • the distributor disk II 154, of the secondary leveling valve 18 can only rotate in solidarity with the main shaft 153 when the embedding device 16 (Function D) is activated. Otherwise, the positioning devices 15 and 17 will be in charge of keeping it in its neutral central position or operating it during the "B" function, completely oblivious to the movements of the main shaft 153.
  • the secondary leveling valve 18 needs a higher flow of air to perform their different tasks, so that the central holes of their bushes ⁇ l44 will have a larger diameter than their equivalents in the main leveling valve 1 1. In this case, the working path communicates with the chamber where it is housed.
  • the distributor disk II 154 has two planes carved on the opposite side of the of contact with the bushings II 144, to be able to be operated, locked or released by the positioning devices 15 and 17, according to figure 5, depending on the function activated. Description of the material embodiment of the positioning devices 15 and 17.
  • each positioning device is basically composed of two moving parts (107 and 1 15) and two fixed parts (1 14 and 1 17), among which three pneumatic actuation chambers, numbered 15 A, 15B, are established and 15C for the first positioning device 15 and as 17A, 17B and 17C for the second positioning device 17, communicated according to the scheme with their respective connection ports.
  • both positioning devices 15 and 17 have a regulation system, to precisely adjust the point at which they must keep the distributor disk II 154 ⁇ in its neutral central position, thus compensating for the dimensional tolerances of all the parts involved in the montage.
  • the part used is the regulation screw I 103, which will determine the support stop of the free piston 107 and, consequently, the exact position of the positioner 1 15.
  • the height limiting valve 13 is, as shown in Figure 6, a three-way, three-way slide distributor, with an intermediate position in which all tracks remain closed.
  • the displacement of the slide 131 is a consequence of the rotation of the distributor disk I 148 counterclockwise, from the contact between the cam profile carved on said distributor disk I 148 and the pusher 132 of the height limiting valve 13.
  • the height limiting valve 13 has a regulating mechanism, to adjust the maximum desired height for the platform, according to specifications of the different vehicles that equip the suspension control system object of this patent.
  • the adjustment is made by turning the adjustment screw II 124, which causes the integral rotation of the slide 131 thanks to the fork mechanism that links them to rotate together but to move independently.
  • the pusher 132 cannot rotate with respect to the body of the module 101, but it can do so with respect to the slide 131 by means of the threaded connection that links them.
  • the rotation of the slide 131 in one direction or another, causes the threading or unscrewing of the pusher 132, modifying the length with which said pusher protrudes with respect to the slide 131.
  • This allows the rotation angle of the distributor disk I 148 to be regulated. in which the contact between the cam profile thereof and the pusher 132 occurs, defining the height of the platform at which the height limiting valve 13 operates.
  • the selector valve between bulldozers 19 is, according to figure 6, a two-way and three-way slide distributor, with special configuration of the selection separator 143, which makes communications with ports P3 and P4 partially independent, and conditions the one that can be considered as a distributor of two positions and five ways, as represented in the scheme of figure 2.
  • the slider 140 is maintained in its lower resting position by the spring 141, a situation that occurs in position I of the multifunction control 23, keeping the main leveling valve 1 1 active in detriment of the secondary leveling valve 18.
  • the power is established through port P6, piloting the slider 140 to its upper position and determining a change in the communications of the tracks, which results in the deactivation of the main leveling valve 1 1 and activation of the secondary leveling valve 18.
  • the clutch device 16 is based on a friction clutch, pneumatically operated, with the mission of temporarily holding the distributor disk II 154 and the main shaft 153 so that they can rotate jointly during the activation of position III of the multifunction knob 23 , allowing the "D" function of self-leveling in loading dock.
  • the port P7 is connected, through the body of the module 101, with the existing duct inside the main shaft 153.
  • said inner duct is also communicated with the pneumatic actuation chamber of the clutch device 16, located between the mobile clutch disc 161 and the clutch piston 163. In this way, when the power is established through port P7, the clutch mechanism 16 operates.
  • the fixed clutch disc 158 is in solidarity with distributor disk II
  • the mobile clutch disc 161 is obliged, by means of the key 176, to rotate integral with the main shaft 153, although it can move axially with respect to it to perform its function. Between the two discs 158,161 is the friction disk 159.

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Abstract

Consiste en un sistema que lleva a cabo las funciones de mantener constante la altura de la plataforma del vehículo en circulación, ajuste manual de la altura de la plataforma, en parado, para ponerla a nivel con la del muelle de carga, limitación de la altura máxima de la plataforma, retorno automático del sistema a la función de altura de circulación, que combina las dichas funciones con la de mantenimiento constante a nivel con el muelle de carga, durante el proceso de carga o descarga, de cualquier valor de altura de la plataforma que haya sido previamente seleccionado de forma manual, independientemente del estado de carga del vehículo; mediante dos módulos, uno de nivelación y otro de mando, conectados entre si y el primero de ellos tambien con los sistemas del vehículo, utiliza una tecnología de tipo mecánico-neumática. Se dispone asímismo un módulo de nivelación provisto de dos válvulas (11, 18) de actuación alternativa mediante la selección de una válvula selectora (19), una primera de nivelación en tránsito (11) y una segunda de nivelación en muelle de carga (18), siendo dicho módulo susceptible de permitir el ajuste deseado en altura de la plataforma en muelle de carga, y sensible a las variaciones de altura sobre dicha altura predeterminada merced a una fijación por embrague de la válvula niveladora en muelle de carga (18) con un eje que forma parte del sistema detector de altura. De applicación en la fabricación de sistemas de control de suspensión neumática.

Description

Sistema para control de suspensión neumática de vehículos y módulo de nivelación correspondiente.
El sector de la técnica de esta patente es el del control de suspensión de vehículos de los que están dotados de suspensión neumática controlada mediante la presión proporcionada por un compresor que equilibra la presión de los diapreses que constituyen el apoyo de cada rueda de estos vehículos.
Indicación del Estado de la Técnica anterior. El sector de la técnica de esta patente es el control de la suspensión de vehículos de los que están dotados de suspensión neumática que utiliza el aire a presión proporcionado por el compresor del vehículo para ajustar la presión en los diapreses que constituyen el apoyo de la plataforma del vehículo sobre sus ejes de ruedas de acuerdo a los distintos valores de carga que pueda gravitar sobre dicha plataforma.
Desde hace mucho tiempo, existen en el mercado empresas que comercializan dispositivos destinados a realizar, conjunta o separadamente, las funciones de mantener constante la altura de la plataforma durante la circulación del vehículo mediante una válvula niveladora principal (A), y de limitación de la altura máxima de la plataforma para proteger los distintos órganos de la suspensión del vehículo mediante una válvula limitadora de altura (C). Existen el mercado varias empresas como Grau GmbH, Wabco, ó
Knorr Bremse, que comercializan dispositivos destinados a realizar un ajuste manual de la altura de la plataforma, con el vehículo parado, para ponerla a nivel con el muelle de carga, mediante un mando denominado aquí "sube-baja manual" (B).
Recientemente han aparecido en el mercado, un par de empresas, entre ellas Grau GmbH, que comercializan dispositivos destinados a realizar conjuntamente las funciones de ajuste manual de altura de la plataforma con el vehículo parado, para ponerla a nivel con el muelle de carga mediante un mando sube- baja manual (Función B), y de retorno automático del sistema a la función de regulación de la altura de circulación (Función E). Ello sucede cuando el vehículo inicia la marcha y el conductor ha olvidado realizar éste retorno de forma manual, como medida de seguridad para los órganos del propio vehículo y de todo el entorno viario. mediante una electroválvula que está pilotada por una señal eléctrica generada al activarse un determinado parámetro opcional de control, por ejemplo, el primer accionamiento de los frenos detectado en el circuito eléctrico de las correspondientes luces de freno; o al sobrepasar una determinada velocidad de desplazamiento, tomando la medición de la toma de velocidad del módulo de control del sistema ABS del vehículo, etc. Es conocido US 5651555 por sistemas de válvula niveladora para operar con fluidos, como un sistema o dispositivo que , en un mismo bloque, agrupa dos válvulas niveladoras y una válvula de selección alternativa entre ellas, además de una válvula de vaciado rápido que debe ser pilotada neumáticamente desde algún dispositivo exterior al bloque. Ambas válvulas niveladoras son accionadas, de forma solidaria y permanente, por un único brazo sensor de altura, lo que determina que la función primordial de este dispositivo sea la de disponer de dos alturas fijas de nivelación y poder realizar una selección alternativa entre ellas. Sin embargo, este sistema de válvula niveladora no permite un ajuste variable en altura, no permitiendo, por ejemplo, una nivelación precisa respecto a un muelle de carga. También recientemente, existe en el mercado una única empresa conocida por Wabco que comercializa un dispositivo destinado a realizar conjuntamente todas las funciones descritas como A), B), C), y E), y una función D)de autonivelación en muelle de carga. Sin embargo, aunque este dispositivo realiza las mismas funciones que el propuesto por la presente invención, su concepto de funcionamiento y la tecnología en la que se basa nada tiene que ver con la idea aquí propuesta. El sistema de Wabco está basado en la toma de datos mediante transductores eléctrico-electrónicos de alta tecnología, la interpretación de estos datos y las consiguientes órdenes de actuación mediante un sistema de control electrónico basado en un procesador, para terminar ejecutando las órdenes, un bloque de electroválvulas simples. A diferencia de esto, el sistema propuesto por esta invención está basado en una interrelación compleja de una serie de elementos mecánico- neumáticos claramente definidos.
No se conoce de empresa alguna que desarrolle algún dispositivo, o la posibilidad de agrupar varios dispositivos individuales, destinados a realizar conjuntamente las cinco funciones descritas anteriormente y no estar basado en una tecnología de control electrónico.
El sistema objeto de la presente invención, está compuesto por dos bloques que deben ser conectados neumáticamente entre si. Un primer bloque denominado aquí "Módulo de Nivelación" y un segundo bloque denominado aquí "Módulo de mando". De esta forma, dicho sistema puede realizar las cinco funciones ya mencionadas, utilizando una tecnología mecánico-neumática.
La presente invención tiene por objeto un sistema para control de suspensión neumática de vehículos, que lleva a cabo todas y cada una de las siguientes funciones:
A) Mantenimiento constante de la altura de la plataforma durante la circulación del vehículo, mediante una válvula niveladora principal.
B) Ajuste manual de la altura de la plataforma, con el vehículo parado, para ponerla a nivel con el muelle de carga, mediante un mando sube-baja manual.
C) Limitación de la altura máxima a la que puede elevarse manualmente la plataforma cuando se utiliza la función "B", para proteger los distintos órganos de la suspensión del vehículo, mediante una válvula limitadora de altura; válvula que, apoyada por dos válvulas antirretorno, también realiza una sub-función de vaciado rápido del aire de la suspensión, necesaria cuando se produce la descarga unitaria de mercancías muy pesadas.
D) Mantenimiento constante a nivel con el muelle de carga, durante todo el proceso de carga o descarga, de cualquier valor de altura de la plataforma que haya sido previamente seleccionada con la función sube-baja manual (B). independientemente del estado de carga del vehículo, mediante una válvula niveladora secundaria apoyada por otros mecanismos específicos.
E) Retorno automático del sistema a la función A) (altura de circulación) cuando el vehículo inicia la marcha y el conductor ha olvidado realizar este retorno de forma manual, como medida de seguridad para los órganos del propio vehículo y de todo el entorno viario, mediante una electroválvula que es pilotada por una señal eléctrica generada al activarse un determinado parámetro opcional de control (P.ej.: primer accionamiento de los frenos, detectado en el circuito eléctrico de las correspondientes luces; o al sobrepasar una determinada velocidad de desplazamiento, tomando la medición ABS del vehículo, etc.). Con objeto de hacer mas clara la explicación que va a seguir, se acompaña seis hojas de dibujos que en siete figuras representan la esencia de la presente invención.
La figura 1 muestra un esquema de la instalación del sistema en un vehículo dotado de seis diapreses.
La figura 2 muestra el esquema completo de funcionamiento del sistema.
La figura 3 muestra una vista exterior de una realización material del "Módulo de Nivelación" del sistema.
La figura 4 muestra una segunda vista exterior de la misma realización de la figura 3.
La figura 5 muestra una vista en sección del módulo de nivelación según P-P' de la figura 3. La figura 6 muestra una vista en sección del módulo de nivelación según Q-Q' de la figura 3.
La figura 7 muestra una vista en sección del módulo de nivelación según R-R' de la figura 4.
En dichas figuras se representa indicado por: 1 calderín de frenos 7 diapreses derechos de la suspensión
2 válvula de rebose 8 diapreses izquierdos de la suspensión
3 calderín de suspensión 9 eje de ruedas utilizado como
4 filtro referencia para la nivelación;
5 línea derecha de la suspensión 6 línea izquierda de la suspensión
todos ellos formando parte de la instalación básica de todo vehículo dotado de suspensión neumática.
Los elementos que se refieren a continuación forman parte específica del sistema de control de suspensión para semirremolques y de la realización material del módulo de nivelación que ocupan esta descripción, y se indica con 10 el módulo de nivelación que ocupa vaciado rápido. esta descripción 101 Cuerpo módulo.
1 1 la válvula niveladora principal 102 Tuerca regulación I.
12 el brazo sensor de altura 103 Tornillo regulación I. 13 la válvula limitadora de altura 104 Tapa posicionador.
14 el estrangulador (del paso de aire) 105 Anillo elástico.
15 el primer dispositivo posicionador 106 Tope pistón. (de la válvula niveladora secundaria) 107 Pistón libre.
16 el dispositivo de embrague (entre el 108 Aro tórico. brazo sensor de altura y la válvula 109 Aro tórico. niveladora secundaria) 1 10 Anillo elástico.
17 el segundo dispositivo posicionador 1 1 1 Aro tórico. (de la válvula niveladora secundaria) 1 13 Anillo elástico.
18 la válvula niveladora secundaria 1 14 Cierre intermedio. 19 válvula selectora entre niveladoras 1 15 Posicionador.
20 el módulo de mando 1 16 Aro tórico.
21 la válvula selectora de función, con 1 17 Cierre inferior. tres posiciones: I, II y III 1 18 Anillo elástico.
22 el mecanismo de enclavamiento de 1 19 Aro tórico. las tres distintas posiciones 120 Aro tórico.
23 el mando multifunción 121 Tuerca.
24 la válvula mando función sube-baja 122 Tapa válvula de corte.
25 la válvula de retorno a posición I 123 Aro tórico.
26 la conexión eléctrica para señal de 124 Tornillo regulación II retorno a posición I 125 Guía muelle
30 la válvula antirretorno de 126 Aro tórico alimentación o entrada 127 Muelle
31 válvulas antirretorno del circuito de 128 Casquillo final junta 129 Junta válvula 160 Aro tórico
130 Separador juntas 161 Disco móvil embrague
131 Corredera válvula corte 162 Casquillo estanqueidad
132 Empujador válvula corte 163 Pistón embrague 133 Tapa válvula selectora 164 Anillo elástico
134 Aro tórico 165 Tapa frontal
135 Retención muelle 166 Cojinete
136 Anillo elástico 167 Retén.
137 Cierre tórica 168 Tuerca. 138 Anillo elástico 169 Tornillo.
139 Cierre corredera 170 Varilla principal.
140 Corredera válvula selectora 172 Aro tórico.
141 Muelle 173 Muelle embrague.
142 Separador especial 174 Anillo elástico. 143 Separador de selección 175 Aro tórico.
144 Casquillo distribuidor II 176 Chaveta
145 Muelle 177 Arandela
146 Aro tórico 178 Cojinete
147 Casquillo distribuidor I 179 Anillo de apoyo 148 Disco distribuidor I 180 Espárrago
149 Tapa distribuidor I 181 Cojinete
150 Aro tórico 201 Soporte módulo nivelación
151 Tapón con junta 202 Varilla intermedia
152 Junta rotativa 153 Eje principal
154 Disco distribuidor II
155 Cojinete
156 Junta rotativa
157 Carcasa exterior 158 Disco fijo embrague 159 Disco de fricción Seguidamente se describe el conexionado de este sistema de control: El módulo de nivelación 10 cuenta con nueve puertos de comunicación con el exterior. Tres de estos puertos Pl , P3 y P4, comunican con elementos del vehículo: con Pl se señala el de alimentación desde el calderín de suspensión 3; con P3 y P4, se indican las salidas de aire para controlar respectivamente las líneas de la suspensión 5, 6; uno de los restantes puertos P2 comunica con el escape de aire a presión atmosférica.
Los restantes cinco puertos P5, P6, P7, P8, y P9 comunican directamente con sus homónimos en el módulo de mando 20. El módulo de mando 20 cuenta con seis puertos de comunicación con el exterior; cinco de estos puertos P5, P6, P7. P8 y P9 comunican directamente con sus homónimos en el módulo de nivelación 10. El puerto restante PÍ O comunica con el escape atmosférico.
Explicación de un modo de realización El módulo de nivelación 10 está fijado a la plataforma del vehículo, aproximadamente en la línea de su eje longitudinal y por encima del eje de ruedas 9 que se pretenda utilizar para anclar el brazo sensor de altura 12 del sistema. Dicho brazo sensor 12 es una parte móvil del módulo de nivelación 10, y sus desplazamientos son proporcionales a las variaciones de altura vertical entre la plataforma del vehículo y su eje de ruedas 9, idéntica variación a la que se produce entre la plataforma y el suelo, mientras las ruedas del vehículo se encuentren sobre el mismo.
El Módulo de Mando 20 está preferentemente fijado en un lateral de la parte trasera de la plataforma del vehículo, para dar fácil acceso a su manipulación por el conductor en las inmediaciones del muelle de carga. Funcionamiento del sistema.
A) Nivelación del vehículo en circulación.
Cuando el vehículo es construido se preestablece una altura de circulación, correspondiente a una determinada posición de fijación entre el brazo sensor de altura 12 y el eje de ruedas de referencia 9, punto en el que, según las figuras 1 y 2, la válvula niveladora principal 1 1 se encuentra en su posición central neutra. Es decir, con todas sus vías cerradas: ni entra, ni sale aire de las líneas de suspensión 5, 6.
Cuando el mando multifunción 23 se encuentra en su posición I, palanca hacia fuera, está activada la función de nivelación de vehículo en circulación. En dicha posición, la válvula selectora de función 21 mantiene conectada a escape la línea P6 que pilota a la válvula selectora entre niveladoras 19, por lo que existe una conexión entre las dos líneas de salida de la válvula niveladora principal 1 1 y las dos líneas exteriores de la suspensión neumática 5, 6. Al incrementar la carga, los diapreses de la suspensión 7, 8 se ven comprimidos por el incremento de peso de la plataforma; la altura entre ésta y el suelo se reduce. Ello produce la elevación del brazo sensor 12 con respecto al propio modulo de nivelación 10, cambiando la posición de la válvula niveladora principal 1 1 para dar paso al aire comprimido que, procedente del puerto de alimentación Pl y atravesando la válvula selectora entre niveladoras 19, se introduce en las líneas de la suspensión 5, 6, aumentando la presión de los diapreses 7. 8 y provocando la elevación de la plataforma hasta su posición inicial, ya que simultáneamente el brazo sensor 12 vuelve a mover la válvula niveladora principal 1 1 hasta su posición central neutra, momento en que se detiene la entrada de aire a las líneas de la suspensión 5, 6. Si se reduce la carga, el proceso que se desencadena es el exactamente inverso al ya descrito: Inicialmente aumentaría la altura de la plataforma, cosa que compensaría la válvula niveladora principal 1 1 extrayendo aire de las líneas de la suspensión 5, 6 para disminuir su presión y hacer descender la plataforma hasta su altura inicial. B) Función sube-baja manual.
El vehículo está detenido con su parte trasera encarada al muelle de carga y se quiere nivelar manualmente la altura de la plataforma del vehículo a la altura del muelle, para manipulación de las mercancías. Para ello y según las figuras 1 y 2, el conductor debe empujar el mando multifunción 23 hasta que se produzca su enclavamiento en la posición II, única posición en que la palanca de dicho mando puede girar sobre su propio eje a modo de una manivela. El rodillo de contacto del mando multifunción 23 tiene sección de perfil de leva para la zona de la posición II; el giro de la manivela del mando multifunción 23 provoca, en uno u otro sentido desde su posición central, el accionamiento de la válvula mando función sube-baja 24. Cuando el mando multifunción 23 se encuentra en su posición II, se está manteniendo con conexión a alimentación P5 la línea P6 que pilota a la válvula selector entre niveladoras 19, por lo que las líneas de la suspensión 5. 6 abandonaron su conexión con la válvula niveladora principal 1 1 para estar ahora conectadas con la válvula niveladora secundaria 18. Si ahora se gira la palanca del mando multifunción 23 en el sentido contrario al de las agujas del reloj, la válvula mando función sube-baja 24 se desplaza hacia la derecha según figuras 1 y 2, por lo que el puerto P8 queda conectado a alimentación P5 y el puerto P9 queda conectado a escape PÍO. Además, en la posición II del mando multifunción 23 el puerto P7 se mantiene conectado a escape PÍO. Como consecuencia de este cambio de conexiones, describimos que es lo que ocurre con los dispositivos posicionadores 15 y 17 de la válvula niveladora secundaria 18. Cada dispositivo posicionador dispone de tres cámaras de actuación, conectadas con los puertos P7, P8 y P9 según la figura 2. La cámara intermedia (17B) del segundo dispositivo posicionador 17 queda conectada a escape a través del puerto P9, por lo que dicho posicionador queda liberado para poder subir sin ofrecer resistencia. La cámara inferior (15A) del primer dispositivo posicionador 15 queda conectada a escape a través del puerto P9 y su cámara intermedia (15B) queda conectada a alimentación a través del puerto P8, por lo que dicho posicionador se desplaza hacia arriba sin encontrar resistencia por parte del segundo dispositivo posicionador 17. Como consecuencia de esto, la válvula niveladora secundaria 18 es obligada a desplazarse hacia arriba, cambiando de posición y estableciendo la comunicación entre el aire de alimentación procedente de P l , a través de la válvula limitadora de altura 13, y las líneas de la suspensión 5, 6 a través de la válvula selectora entre niveladoras 19, aumentando la presión de aire en los diapreses de la suspensión 7, 8 y provocando la elevación de la plataforma. Cuando el conductor considera que la plataforma ha alcanzado la altura requerida, gira la manivela del mando multifunción 23 para devolverla a su posición central inicial, con lo que la válvula mando función sube-baja 24 retorna a su posición central neutra, quedando de nuevo los puertos P8 y P9 conectados simultáneamente a alimentación P5, lo que provoca que los dispositivos posicionadores 15 y 17 hagan retornar a la válvula niveladora secundaria 18 a su posición central neutra, manteniéndose la plataforma en la altura seleccionada mientras no se vuelva a actuar sobre el mando multifunción 23 y no se varíe el valor de la carga que gravita sobre la mencionada plataforma. Si la manivela del mando multifunción 23 hubiera sido girada, desde su posición central neutra, en el sentido de las agujas del reloj, se hubiera desencadenado el proceso inverso, determinando el descenso manual de la plataforma hasta la altura requerida. Una vez que el vehículo va a reiniciar la marcha, el conductor tira hacia afuera del mando multifunción 23, hasta la posición I, en la que las líneas de la suspensión 5, 6 pierden su comunicación con la válvula niveladora secundaria 18, para restablecerla con la válvula niveladora principal 1 1 , y devuelve a la plataforma a la función de nivelación de vehículo en circulación.
C) Función de limitación de altura con sub-función de vaciado rápido del aire de la suspensión.
La válvula limitadora de altura 13 es el dispositivo encargado de limitar la altura máxima a la que puede elevarse manualmente la plataforma cuando se utiliza la función "B", evitando los daños que se podría causar a los elementos de la suspensión del vehículo si dicha altura fuese sobrepasada.
Al accionar el mando multifunción 23 para provocar la elevación manual de la plataforma, según se ha explicado en B) y observando la figura 2, la válvula niveladora secundaria 18 deja pasar hacia las líneas de suspensión 5, 6 el aire que, procedente de la alimentación Pl , atraviesa la válvula limitadora de altura 13. Con la elevación de la plataforma, desciende el brazo sensor 12, hasta un punto predefinido en que se obliga a cambiar de posición a la válvula limitadora de altura 13. Primer cambio de posición en el que quedan bloqueadas las tres vías de dicha válvula, cortando el paso de aire hacía las líneas de la suspensión 5, 6 y deteniendo la elevación de la plataforma en la altura máxima predefinida.
La válvula limitadora de altura 13 y las dos válvulas antirretorno 31 realizan conjuntamente la sub-función de vaciado rápido del aire de la suspensión, para protegerla frente a las elevaciones bruscas de la plataforma que se producen en la descarga unitaria de mercancías muy pesadas; elevaciones que no pueden ser anuladas por la actuación de las válvulas niveladoras 1 1 y 18 debido a su limitado caudal de escape, sobre todo en la niveladora principal 1 1. Esta situación puede darse para cualquier posición (I, II y III) del mando multifunción 23, por lo que esta sub-función preventiva deberá ser eficaz para las tres posiciones de dicho mando 23.
Las dos válvulas antirretorno 31 están interpuestas entre la línea que sale de la válvula limitadora de altura 13, para alimentar las dos válvulas niveladoras
1 1 y 18, y los puertos P3,P4; por lo que, cuando la válvula limitadora de altuta 13 aún no haya entrado en acción, las válvulas antirretorno 31 permanecen cerradas debido a que la presión de alimentación Pl es superior a la presión en las líneas de suspensión 5 y 6. Al producirse la descarga de una mercancía muy pesada o de un conjunto de ellas que también lo son, los diapreses de la suspensión 7,8 se ven descomprimidos bruscamente por la gran disminución de peso sobre la plataforma, comenzando ésta a elevarse muy rápidamente y obligando a la válvula limitadora de altura 13 a realizar dos cambios de posición consecutivos hasta alcanzar la tercera y última de ellas, con lo que se conectará a escape la línea que previamente alimentaba a las válvulas antirretorno 31. Entonces, dichas válvulas antirretorno 31 se convierten en vias de escape de gran caudal para el excedente de aire en las líneas de suspensión 5 y 6, desde los puertos P3 y P4 hasta llegar al escape atmosférico P2 después de haber atravesado la propia válvula limitadora de altura 13. De esta forma, se consigue detener o minorar la elevación brusca de la plataforma y prevenir los efectos nocivos que ésto podría causar a la suspensión.
Una vez detenida la elevación de la plataforma, ésta comenzará a descender rápidamente hasta que la válvula limitadora 13 alcance su posición intermedia con todas las vias cerradas, momento en que finaliza el vaciado rápido del aire de la suspensión. A partir de aquí, son las válvulas niveladoras 1 1 ó 18 las que deben encargarse de llevar la plataforma hasta la altura en que se encontraba inicialmente.
D) Auto-nivelación en muelle de carga. Esta función surge como solución a una grave carencia presentada por todos los sistemas sube-baja manuales existentes en el mercado, ya que la altura seleccionada para nivelar la plataforma con el muelle varía cada vez que lo hace el valor de la carga sobre el vehículo, variación que ocurre constantemente durante el proceso de carga/descarga, lo que obliga a que dicha altura deba ser corregirda manualmente en sucesivas ocasiones.
La principal novedad aquí presentada, reside en la función de autonivelación en muelle de carga, que consigue mantener constante la altura seleccionada, pese a las variaciones de carga que sobre el vehículo se produzcan. Tras ajustar manualmente la altura de la plataforma, utilizando las funciones de la posición II del mando multifunción 23, según la figura 2, el conductor debe presionar dicho mando hasta su posición III, momento en que se establece la activación de la función de autonivelación en muelle de carga. La válvula selectora de función 21 pasa a la posición III, con lo que el puerto P7 queda conectado a la alimentación P5 y el puerto P6 ya lo estaba desde la posición II, provocando simultáneamente la actuación de dos mecanismos.
Por un lado, el dispositivo de embrague 16 establece la unión mecánica temporal entre la válvula niveladora secundaria 18, mantenida hasta ese momento en su posición central neutra, y el brazo sensor de altura 12, en la posición a la que se encuentre en ese instante, correspondiente con la de la altura seleccionada manualmente. Por otro lado, la cámara superior (15C) del primer dispositivo posicionador 15 y la cámara inferior (17C) del segundo dispositivo posicionador 17 han quedado conectadas a alimentación a través de P7; entonces los elementos posicionadores quedan liberados para introducirse dentro de sus respectivos dispositivos, dejando en libertad de movimiento la válvula niveladora secundaria 18 para que pueda ser ahora accionada mediante su nueva unión mecánica con el brazo sensor de altura 12. Como consecuencia de estos dos hechos simultáneos, la válvula niveladora secundaria 18 se encarga de mantener constante la altura seleccionada manualmente, ya que su posición central neutra es la correspondiente a la de dicha altura. La válvula niveladora secundaria 18 corrige automáticamente las variaciones de altura que provoca el proceso de carga/descarga mediante la posición del brazo sensor 12, exactamente igual a como lo hacía la válvula niveladora principal 1 1 en la altura de nivelación del vehículo en circulación cuando el mando multifunción 23 se encontraba en la posición I.
Devolviendo el mando multifunción 23 a la posición II, se vuelve a establecer la comunicación entre el puerto P7 y el escape atmosférico PÍ O, con lo que el dispositivo de embrague 16 libera la válvula niveladora secundaria 18 de su unión mecánica temporal con el brazo 12, y los dispositivos posicionadores 15 y 17 actúan para fijarla en su posición central neutra a la espera de una futura actuación. E) Función "reset" o restauración.
Podría ocurrir que el vehículo inicie la marcha y el conductor haya olvidado devolver la palanca del mando multifunción 23 a la posición I de circulación del vehículo, encontrándose éste en la posición II o en la posición III. Esto podría plantear serios problemas para la estabilidad de marcha del vehículo y/o daños al circular por pasos de poca altura y estar la plataforma elevada respecto a su posición normal.
Para impedir esta eventualidad el sistema la función "reset" o restauración retorna el mando multifunción 23 hasta su posición I, de forma automática, en el momento que se inicia la marcha mediante la activación de un parámetro de referencia. Dicho parámetro activa la válvula de retorno a posición I 25, según la figura 2, a través de una señal eléctrica tomada en la conexión eléctrica 26. La mencionada señal eléctrica hace cambiar de posición a la válvula de retorno a posición I 25, estableciendo la comunicación entre la alimentación de aire P5 y el pilotaje neumático trasero de la válvula selectora de función 21, devolviéndola, junto con el mando multifunción 23, a la posición I.
El circuito eléctrico que activa a la válvula de retorno a posición I 25 a través de la conexión 26, puede tener varias configuraciones en función del parámetro de referencia que se pretenda utilizar. Puede ser la conexión con el circuito eléctrico de las luces de freno del vehículo, que activaría la función "reset" o restauración con la primera activación de los frenos, o la interconexión con el módulo de control del sistema A.B.S. del vehículo, de forma específica con su conexión estándar para lectura de velocidad, que se activaría cuando el vehículo alcanzase una determinada velocidad de circulación.
Descripción de una realización material del módulo de nivelación (10).
Las figuras 3 y 4 representan dos vistas exteriores de la realización material propuesta para el módulo de nivelación 10. El cuerpo 101 .del módulo de nivelación 10, se define como un bloque de aluminio extruido, de sección cuadrada, donde se han mecanizado los alojamientos de los diferentes dispositivos, las conexiones internas entre ellos y los puertos de comunicación con el exterior.
Según la figura 3, sobre una cara de sección cuadrada se han mecanizado los alojamientos de cuatro dispositivos: Primer dispositivo posicionador 15 y segundo dispositivo posicionador 17, cuyos detalles constructivos pueden verse, según la sección P-P' de la figura 3, en la figura 5; además de la válvula limitadora de altura 13 y la válvula selectora entre niveladoras 19, cuyos detalles constructivos pueden verse, según la sección Q-Q' de la figura 3, en la figura 6. Aunque no ha sido representado, debe indicarse que, sobre la cara opuesta a la vista en la figura 3, han sido mecanizados los alojamientos de la válvula antirretorno de entrada 30 y las dos válvulas antirretorno de vaciado rápido 31.
Sobre la cara rectangular de la figura 4 y sobre su cara opuesta, se han mecanizado, de forma coaxial y perpendicularmente a los alojamientos descritos anteriormente, los alojamientos de la válvula niveladora principal 1 1, la válvula niveladora secundaria 18, el dispositivo de embrague 16, alojado dentro de la carcasa 157, y el eje principal 143 como una parte del brazo sensor de altura 12; dispositivos, cuyos detalles constructivos pueden verse, según la sección R-R' de la figura 4, en la figura 7.
En la figura 4 puede verse el soporte 201 , que sirve como elemento de fijación entre el módulo de nivelación 10 y la plataforma del vehículo.
Tras el mecanizado, sobre las caras del cuerpo 101 quedan abiertos los taladros practicados para lograr el conexionado interno. Los taladros que no representen comunicación con el exterior son taponados mediante bolas de acero inoxidable introducidas con prensa. Los puertos de comunicación con el exterior están constituidos por taladros roscados, donde se instalan rácores de enchufe rápido para conectar las correspondientes tuberías. Además, se considera la opción alternativa de emplear un sistema de conector múltiple, de enchufe instantáneo, para establecer la conexión simultánea de los puertos P5, P6, P7, P8 y P9, a través de una única manguera politubo que permite cinco conductos independientes, con sus homónimos en el módulo de mando 20.
Sobre la realización material propuesta para el módulo de nivelación 10, es importante señalar que la función genérica de cada uno de sus dispositivos individuales y las interacciones entre ellos, a través de las conexiones internas, para lograr las diferentes funciones, son exactamente equivalentes a las descritas con anterioridad, para el sistema teórico, según las figuras 1 y 2. Por ese motivo, dichas explicaciones no serán repetidas y, a partir de aquí, las descripciones tendrán por objeto la identificación entre las funciones genéricas de cada dispositivo y la forma material en que esto se consigue (piezas, disposiciones, etc.). Debe señalarse que los puertos ficticios Cl y C2 sirven de enlace entre los circuitos parciales de las figuras 5 y 6 para formar el circuito completo de comunicaciones internas, que es idéntico al representado en la figura 2 para el módulo de nivelación 10 según el sistema teórico. Descripción de la realización material del brazo sensor de altura 12.
El brazo sensor de altura 12 está constituido por la varilla principal 170 y el eje principal 153. La varilla intermedia 202, articulada en ambos extremos, transmite desplazamientos verticales (variaciones de altura de la plataforma) a la varilla principal 170, en la cual se producen movimientos de rotación de forma solidaria con el eje principal 153, quien se encarga de accionar los correspondientes dispositivos internos.
Descripción de la realización material de las válvulas niveladoras principal 1 1 y secundaria 18.
Según las figuras 5, 6 y 7, el conjunto formado por la válvula niveladora principal 1 1 y la válvula niveladora secundaria 18 constituye un distribuidor rotativo doble y de actuación enfrentada, con dos vias centrales comunes para la alimentación y el escape, una via de trabajo independiente para cada elemento, accionado por el eje principal 153 de forma diferenciada para cada elemento, y con funciones adicionales de accionamiento mecánico a/desde otros dispositivos.
En dichas figuras, sobre todo la 7, se puede observar que las vias de alimentación y escape están constituidas por el agujero central de los casquillos distribuidores 144 y 147 que, agrupados por parejas (según sean de alimentación o escape), comparten alojamiento y conexión dentro del cuerpo 101 del módulo de nivelación 10, además de un muelle común 145 que los presiona contra los discos distribuidor 148 y 154. Las superficies de contacto entre los casquillos 144,147 y los discos 148,154 están superacabadas para lograr un cierre estanco, determinando que todas las vias permanezcan cerradas cuando ambas válvulas niveladoras 1 1 y 18 se encuentren en su posición central neutra. La via de trabajo de cada elemento está constituida por una única ranura, no pasante, tallada sobre la superficie de contacto de los discos distribuidor 148 y 154. Cuando el disco (148 ó 154) gira, en uno u otro sentido, alejándose de su posición central neutra, la mencionada ranura interfiere con el taladro central de uno u otro casquillo distribuidor , estableciendo la comunicación entre la via de trabajo y la via de alimentación o la de escape. Esto determina que cada elemento del distribuidor doble, niveladora 1 1 y niveladora 18, cuenten con tres vias y tres posibles posiciones.
Según las figuras 6 y 7, el disco distribuidor I 148, de la válvula niveladora principal 1 1 , gira de forma solidaria y permanente con el eje principal 153. Su via de trabajo comunica con la propia cámara donde se encuentra alojado el disco 148 y con la cámara superior de la válvula selectora entre niveladoras 19, donde dicha via se bifurca de forma estrangulada hacía los puertos P3 y P4, motivo por el que la representación esquemática de la válvula niveladora principal 1 1 es la de un distribuidor de cuatro vias y tres posiciones. El disco distribuidor I 148 cumple también con la tarea de accionar el empujador 132 de la válvula limitadora de altura 13, mediante el perfil de leva tallado en la cara opuesta a la de contacto con los casquillos 147. Según las figuras 5 y 7, el disco distribuidor II 154, de la válvula niveladora secundaria 18, solo podrá rotar de forma solidaria con el eje principal 153 cuando esté activado el dispositivo de embrage 16 (Función D). En caso contrario, los dispositivos posicionadores 15 y 17 se encargarán de mantenerla en su posición central neutra o de accionarla durante la función "B", de forma completamente ajena a los movimientos del eje principal 153. La válvula niveladora secundaria 18 necesita un mayor caudal de aire para realizar sus distintas tareas, por lo que los agujeros centrales de sus casquillos^l44 tendrán mayor diámetro que sus equivalentes en la válvula niveladora principal 1 1. En este caso, la via de trabajo comunica con la cámara donde se encuentra alojado del disco distribuidor II 154, para luego conectar con la válvula selectora entre niveladoras 19 a través del puerto ficticio C2, que enlaza los esquemas de conexión de las figuras 5 y 6. El disco distribuidor II 154 tiene tallados dos planos en la cara opuesta a la de contacto con los casquillos II 144, para poder ser accionado, bloqueado o liberado por los dispositivos posicionadores 15 y 17, según figura 5, en dependencia de la función activada. Descripción de la realización material de los dispositivos posicionadores 15 y 17.
Según la figura 5, cada dispositivo posicionador está compuesto básicamente por dos piezas móviles (107 y 1 15) y dos piezas fijas (1 14 y 1 17), entre las cuales quedan establecidas tres cámaras de actuación neumática, numeradas como 15 A, 15B y 15C para el primer dispositivo posicionador 15 y como 17A, 17B y 17C para el segundo dispositivo posicionador 17, comunicadas según el esquema con sus respectivos puertos de conexión. Esto convierte a los dispositivos posicionadores 15 y 17 en dos mecanismos de empuje axial que, dependiendo de la combinación de conexiones con alimentación o escape que se produzca en cada una de sus tres cámaras de actuación neumática, podrán actuar sobre el disco distribuidor II 154, de la válvula niveladora secundaria 18, para bloquearla en su posición central neutra, o liberarla de este bloqueo para que pueda rotar solidaria con el eje principal 153 (función D), u obligarla a rotar en uno u otro sentido para realizar la función de sube-baja manual (función B). Su estructura básica, conexionado y funcionamiento se corresponden exactamente con la descripción realizada para el sistema teórico según el esquema de la figura 2, por lo aquí no se va a repetir dicha descripción.
Debe indicarse que ambos dispositivos posicionadores 15 y 17 cuentan con un sistema de regulación, para ajustar con precisión el punto en que deben mantener al disco distribuidor II 154^en su posición central neutra, compensando así las tolerancias dimensionales de todas las piezas que intervienen en el montaje. La pieza empleada es el tornillo regulación I 103, que determinará el tope de apoyo del pistón libre 107 y, en consecuencia, la posición exacta del posicionador 1 15. Descripción de la realización material de la válvula limitadora de altura 13.
La válvula limitadora de altura 13 es, como muestra la figura 6, un distribuidor de corredera, de tres posiciones y tres vías, con una posición intermedia en la que todas las vías permanecen cerradas. El desplazamiento de la corredera 131 es una consecuencia del giro del disco distribuidor I 148 en el sentido contrario a las agujas del reloj, a partir de que se produzca el contacto entre el perfil de leva tallado en dicho disco distribuidor I 148 y el empujador 132 de la válvula limitadora de altura 13.
La válvula limitadora de altura 13 dispone de un mecanismo de regulación, para ajustar la altura máxima deseada para la plataforma, según especificaciones de los diferentes vehículos que equipen el sistema de control de suspensión objeto de esta patente. El ajuste se realiza mediante el giro del tornillo de regulación II 124, lo que provoca el giro solidario de la corredera 131 gracias al mecanismo de horquilla que los enlaza para rotar juntos pero para desplazarse independientes. Por otra parte, el empujador 132 no puede girar respecto al cuerpo del módulo 101, pero sí lo puede hacer respecto a la corredera 131 mediante la unión roscada que los enlaza. Entonces, el giro de la corredera 131 , en uno u otro sentido, provoca el roscado o desenroscado del empujador 132, modificando la longitud con que dicho empujador sobresale respecto a la corredera 131. Esto permite regular el ángulo de giro del disco distribuidor I 148 en el que se produce el contacto entre el perfil de leva del mismo y el empujador 132, definiendo la altura de la plataforma a la que entra en funcionamiento la válvula limitadora de altura 13.
Descripción de la realización material de la válvula selectora entre niveladoras 19.
La válvula selectora entre niveladoras 19 es, según figura 6, un distribuidor de corredera de dos posiciones y tres vías, con especial configuración del separador de selección 143, que hace parcialmente independientes las comunicaciones con los puertos P3 y P4, y condiciona el que pueda ser considerado como un distribuidor de dos posiciones y cinco vías, según se ha representado en el esquema de la figura 2.
La corredera 140 es mantenida en su posición inferior de reposo por el muelle 141 , situación que ocurre en la posición I del mando multifunción 23, manteniendo activa la válvula niveladora principal 1 1 en perjuicio de la válvula niveladora secundaria 18. Al cambiar a las posiciones II y III de dicho mando, se establece la alimentación a través del puerto P6, pilotando a la corredera 140 hacia su posición superior y determinando un cambio en las comunicaciones de las vías, que tiene como consecuencia la desactivación de la válvula niveladora principal 1 1 y la activación de la válvula niveladora secundaria 18.
Descripición de la realización material del dispositivo de embrague 16.
El dispositivo de embrague 16 está basado en un embrague de fricción, de accionamiento neumático, con la misión de mantener unidos temporalmente el disco distribuidor II 154 y el eje principal 153 para que puedan girar solidariamente durante la activación de la posición III del mando multifunción 23, permitiendo se ejecute la función "D" de auto-nivelación en muelle de carga.
Según las figuras 5 y 6, el puerto P7 está comunicado, a través del cuerpo del módulo 101 , con el conducto existente en el interior del eje principal 153. Según la figura 7, dicho conducto interior está también comunicado con la cámara de actuación neumática del dispositivo de embrague 16, localizada entre el disco móvil de embrague 161 y el pistón embrague 163. De esta forma, cuando se establezca la alimentación a través del puerto P7, se produce la actuación del mecanismo de embrague 16. El disco fijo de embrague 158 es solidario al disco distribuidor II
154 y, al igual que éste, puede girar libremente respecto al eje principal 153. El disco móvil de embrague 161 está obligado, mediante la chaveta 176, a girar solidario con el eje principal 153, aunque puede desplazarse axialmente respecto a éste para realizar su función. Entre ambos discos 158,161 se encuentra el disco de fricción 159.
Cuando se ordena la actuación del dispositivo de embrague 16, conectando su cámara neumática de actuación a alimentación, a través del puerto P7, se produce el desplazamiento del disco móvil 161 en dirección hacia el disco fijo 158, contra el esfuerzo del muelle 173 que mantenía dicho disco en su posición inicial de reposo. Como consecuencia de dicho desplazamiento, contactan los tres discos en cuestión (158, 159 y 161). El esfuerzo axial realizado, en combinación con el elevado coeficiente de fricción del disco 159, permite la generación de elevados valores de par resistente al giro relativo entre los tres discos, lo que condiciona que el disco distribuidor II 154 y el eje principal 153 estén obligados a girar de forma solidaria.
Es susceptible de aplicación industrial en la fabricación de mecanismos de control de suspensión neumática.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S 1.- Sistema para control de suspensión neumática de vehículos, mediante el uso de medios mecánico-neumáticos, realiza las funciones de :
A) Mantenimiento constante de la altura de la plataforma durante la circulación del vehículo, mediante una válvula niveladora principal.
B) Ajuste manual de la altura de la plataforma, con el vehículo parado, para ponerla a nivel con el muelle de carga, mediante una función sube-baja manual.
C) Limitación de la altura máxima a la que puede elevarse la plataforma para proteger los órganos de la suspensión del vehículo, mediante una válvula limitadora de altura. y es susceptible de realizar también la función de:
E) Retorno automático del sistema a la función (A) de altura de circulación, mediante una electroválvula pilotada por una señal eléctrica generada al activarse un determinado parámetro opcional de control, caracterizado porque combina las funciones A), B), C), y E) anteriores con una función:
D) De mantenimiento constante a nivel con el muelle de carga, durante todo el proceso de carga o descarga, de cualquier valor de altura de la plataforma que haya sido previamente seleccionada con la función sube-baja manual
(B), independientemente del estado de carga del vehículo, mediante una válvula niveladora secundaria apoyada por otros dispositivos, por medios mecánico-neumáticos.
2.- Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende: Un módulo de nivelación (10) dotado de medios de nivelación, con sensor de altura y limitación de altura, medios de posicionamiento, medios de selección entre niveladoras principal y secundaria, medios de embrague, medios de escape rápido, medios de regulación, conexionado de comunicación entre los distintos medios internos y puertos de comunicación con el exterior; y: Un módulo de mando (20) que posee medios de accionamiento manual, un mecanismo de enclavamiento en distintas posiciones, medios de selección para la distintas funciones, medios de mando sube-baja manual, medios de retorno automático a la posición normal de circulación, conexionado de comunicación entre los diferentes medios internos y puertos de comunicación con el exterior.
3.- Sistema, según la reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el módulo de nivelación (10) se halla constituido por una válvula niveladora principal (1 1), un brazo sensor de altura (12), una válvula limitadora de altura (13), un estrangulador del paso de aire (14), una válvula niveladora secundaria (18), un primer dispositivo posicionador (15) y un segundo dispositivo posicionador (17) de la válvula niveladora secundaria, un dispositivo de embrague (16) entre el brazo sensor de altura y la válvula niveladora secundaria, una válvula selectora entre niveladoras (19), una válvula antirretorno de entrada (30) y dos válvulas antirretorno de vaciado rápido (31).
4.- Sistema, según la reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el módulo de mando (20) se halla constituido por una válvula selectora de función (21) con tres posiciones: I, II y III, un mecanismo de enclavamiento (22) de las tres distintas posiciones, un mando multifunción (23), una válvula mando función sube-baja (24), una válvula de retorno automático a posición I (25) y una conexión eléctrica (26) para la señal de retorno a posición I.
5.- Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el conjunto de sus dos bloques (10 y 20) dispone de puertos de comunicación (Pl a PÍO) para comunicarse entre ellos o con otros dispositivos; el módulo de nivelación (10) cuenta con nueve puertos de comunicación con el exterior, de los cuales, tres comunican con elementos del vehículo, a saber Pl, P3 y P4; siendo el puerto Pl de alimentación de aire comprimido procedente del calderín de suspensión (3), las salidas de aire P3 y P4 de control respectivamente de las líneas derecha e izquierda de la suspensión (5,6); el puerto P2 comunica con un escape de aire a presión atmosférica, siendo los restantes cinco puertos P5, P6, P7, P8 y P9 de comunicación directa con los homónimos en el módulo de mando (20); el módulo de mando (20) cuenta con seis puertos de comunicación con el exterior, cinco de los cuales, a saber
P5, P6, P7, P8 y P9, comunican directamente con sus homónimos en el módulo de nivelación (10); estando el restante puerto PÍO comunicado con el escape atmosférico.
6.- Sistema, según las reivindicaciones 1, 2 o 3, caracterizado porque la función de mantenimiento constante a nivel con el muelle de carga (D) se lleva a cabo mediante la utilización de una válvula niveladora secundaria (18), que asume, como altura de nivelación temporal, cualquier altura de plataforma que pueda ser seleccionada mediante la función de sube-baja manual (B); válvula niveladora secundaria (18) que es mantenida en su posición central neutra, independiente a los movimientos del brazo sensor (12), por dos dispositivos posicionadores (15, 17); hasta , una vez fijada la altura de nivelación temporal, quedar liberada del bloqueo de los posicionadores (15, 17) para poder moverse de forma solidaria con el brazo sensor de altura (12) por la actuación de un dispositivo de embrague (16) de accionamiento neumático.
7.- Sistema, según las reivindicaciones 1 , 2, 3, 5 o 6, caracterizado porque la válvula niveladora secundaria (18) y los dispositivos posicionadores (15,17), además de intervenir en la función D), también lo hacen en la función de ajuste manual de la altura de la plataforma (B); ya que la válvula niveladora secundaria (18) actúa como distribuidor neumático para dicha función B), al ser accionada por los dispositivos posicionadores (15,17) en función de las señales recibidas del módulo de mando (20).
8.- Módulo de nivelación para control de suspensión neumática de vehículos que, en un mismo bloque, comprende: un brazo sensor (12) de las variaciones de altura de la plataforma del vehículo; una válvula niveladora principal (1 1) que, accionada permanentemente por el brazo sensor (12), mantiene constante la altura de circulación del vehículo (función A); una válvula limitadora de altura (13) que, accionada por el brazo sensor (12) a través de la válvula niveladora principal (1 1), impide una excesiva elevación de la plataforma (función C); una válvula selectora entre niveladoras (19) que, pilotada neumáticamente desde un módulo de mando, determina la actuación alternativa de la válvula niveladora principal (1 1) o de un válvula niveladora secundaria; un puerto de alimentación de aire comprimido procedente de un calderín; unos puertos de comunicación con las líneas de suspensión del vehículo; unos puertos de comunicación con un módulo de mando manual, desde el que se reciben las señales de pilotaje neumático que determinan la función a realizar por el módulo de nivelación; unas comunicaciones internas entre los distintos dispositivos individuales y con los puertos de comunicación exterior; uno o mas puertos de escape a presión atmosférica; una válvula antirretorno de alimentación (30); unas válvulas antirretorno de vaciado rápido del aire de la suspensión
(31); caracterizado porque, dentro del mismo bloque, comprende además: una válvula niveladora secundaria (18) que no es accionada permanentemente por el brazo sensor (12); Un dispositivo de embrague (16) que acopla temporalmente la válvula niveladora secundaria (18) con el brazo sensor (12); dos dispositivos posicionadores (15,17) de la válvula niveladora secundaria (18); dependiendo de la posición seleccionada en un módulo de mando manual, se establecerá un pilotaje neumático sobre los distintos dispositivos del módulo de nivelación que determinará diferentes modos de actuación de la válvula niveladora secundaria (18); la válvula niveladora secundaria (18) puede ser mantenida en su posición central neutra, ajena a los movimientos del brazo sensor (12), por medio de los dos dispositivos posicionadores (15,17); la válvula niveladora secundaria (18) puede ser accionada, en uno u otro sentido, por medio de los dos dispositivos posicionadores (15,17) para actuar como distribuidor neumático en la función de ajuste manual de la altura de la plataforma (función B); la válvula niveladora secundaria (18) puede ser liberada por los dispositivos posicionadores (15,17) para, mediante el dispositivo de embrague (16), acoplarse temporalmente con el brazo sensor de altura (12) y mantener constante a nivel con el muelle de carga, durante todo el proceso de carga o descarga, cualquier valor de altura de la plataforma que haya sido previamente seleccionada con la función B), independientemente del estado de carga del vehículo (función D).
9.- Módulo , según la reivindicación 8, caracterizado porque el movimiento vertical que se transmite, desde el eje de ruedas de referencia (9), hasta un extremo de la varilla principal (170) del brazo sensor (12), se transforma aquí en un movimiento de rotación que, mediante el giro del eje principal (153), es transmitido directamente a la válvula niveladora principal (1 1) y es susceptible de serlo también a la válvula niveladora secundaria (18) siempre que actúe el dispositivo de embrague (16).
10.- Módulo, según la reivindicación 8, caracterizado porque los dispositivos posicionadores (15, 17) son dos mecanismos de empuje axial que, dependiendo de la combinación de presiones que se produzca en cada una de sus tres cámaras de actuación neumática, podrán actuar sobre la válvula niveladora secundaria (18) para bloquearla, liberarla o moverla según la función que se esté ejecutando en ese momento.
1 1.- Módulo, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque la función de mantenimiento constante a nivel con el muelle de carga (D) se lleva a cabo mediante la utilización de una válvula niveladora secundaria (18), que asume, como altura de nivelación temporal, cualquier altura de plataforma que pueda ser seleccionada mediante la función de sube-baja manual (B); válvula niveladora secundaria (18) que es mantenida en su posición central neutra, independiente a los movimientos del brazo sensor (12), por dos dispositivos posicionadores (15, 17); hasta , una vez fijada la altura de nivelación temporal, quedar liberada del bloqueo de los posicionadores (15, 17) para poder moverse de forma solidaria con el brazo sensor de altura (12) por la actuación de un dispositivo de embrague (16), de fricción y accionamiento neumático.
12.- Módulo, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 1 1 , caracterizado porque la válvula niveladora secundaria (18) y los dispositivos posicionadores (15,17), además de intervenir en la función D), también lo hacen en la función de ajuste manual de la altura de la plataforma (B); ya que la válvula niveladora secundaria (18) actúa como distribuidor neumático para dicha función B), al ser accionada por los dispositivos posicionadores (15,17) en función de las señales recibidas desde el correspondiente módulo de mando.
13.- Módulo, según la reivindicación 8 , caracterizado porque su cuerpo (101) es un bloque de aluminio extruido, de sección cuadrada, que ha sido mecanizado para poder alojar las piezas que van a constituir los diferentes dispositivos individuales y para poder establecer las distintas vias de comunicación interna entre dichos dispositivos, además de los puertos de comunicación con el exterior.
14.- Módulo, según las reivindicaciones 8 y 13, caracterizado porque sobre una de las caras de sección cuadrada del cuerpo (101) del módulo de nivelación (10) se encuentran alojados los dos dispositivos posicionadores (15 y 17), la válvula limitadora de altura (13) y la válvula selectora entre niveladoras (19); sobre la cara opuesta a la anterior se encuentran alojadas la válvula antirretorno de entrada (30) y las dos válvulas antirretorno de vaciado rápido (31); y sobre dos caras rectangulares, opuestas entre sí y perpendiculares a las anteriores, se encuentran alojados la válvula niveladora principal (1 1), la válvula niveladora secundaria (18), el dispositivo de embrague (16) y el eje principal (153) del brazo sensor de altura (12).
15.- Módulo, según la reivindicación 8 , caracterizado porque la válvula limitadora de altura (13) y la válvula selectora entre niveladoras (19) son distribuidores neumáticos de tipo corredera; siendo la válvula selectora entre niveladoras (19) de mando neumático y retorno por muelle; y siendo la válvula limitadora de altura (13) de mando mecánico, al ser accionada por la propia válvula niveladora principal (1 1), y retorno por muelle.
16.- Módulo, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque el conjunto formado por la válvula niveladora principal (1 1) y la válvula niveladora secundaria (18) constituye un distribuidor rotativo doble y de actuación enfrentada, con dos vias centrales comunes para la alimentación y el escape constituidas por los casquillos distribuidores (144 y 147); estando sus vias de trabajo formadas por la única ranura, no pasante, que ambos discos distribuidor (148 y 154), opuestos, tienen tallada sobre su cara de cierre estanco contra los mencionados casquillos distribuidores (144 y 147); que el disco distribidor I (148), de la válvula niveladora principal (1 1), gira permanentemente solidario con el eje principal (153) para realizar la función A) y, además, cumple con la función de servir como perfil de leva para el accionamiento de la válvula limitadora de altura (13); que el disco distribuidor II (154), de la válvula niveladora secundaria (18), solo podrá girar solidaria con el eje principal (153) cuando esté actuando el dispositivo de embrague (16) durante la función D) y, además, cumple con la función de tener tallados dos planos para servir como base a la actuación de los dos dispositivos posicionadores (15, 17) para ser bloqueado, accionado o liberado, según se esté desarrollando la función A), B) o D); que los agujeros centrales de los casquillos distribuidor II (144) son mucho mas grandes que sus equivalentes en los casquillos distribuidor I (147), debido al mayor caudal de aire que necesita la válvula niveladora secundaria (18) para realizar las funciones B) y D); y que cada pareja de casquillos distribuidores (144 y 147), según sean de alimentación o escape, dispone de un alojamiento común y pasante en el cuerpo (101) del módulo de nivelación, donde también se aloja un único muelle (145) para presionar simultáneamente a la pareja de casquillos (144, 147) contra sus respectivos discos (154, 148).
17.- Módulo, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque la conexión neumática interna, entre el cuerpo (101) del módulo de nivelación y el dispositivo de embrague (16), se realiza por un conducto interior del eje principal (153).
18.- Módulo, según la reivindicación 8, caracterizado porque los puertos que comunican con el módulo de mando pueden estar constituidos por un único conector de tipo múltiple y enchufe rápido sobre cada uno de los dos módulos, entre los que se utilizaría una única manguera de tipo politubo para obtener conductos independientes de aire comprimido.
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