DE1162209B - Pneumatisches Federungssystem fuer Fahrzeuge, bei welchem die Druckmittelstroemung zu den Federelementen und der Auslass des Druckmittels durch Ventile beherrscht wird - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4WßWW> PATENTAMT Internat. Kl.: B 62 d

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 63 c-41

1162209
C 23240II/63 c
25. Januar 1961
30. Januar 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein pneumatisches Federungssystem für Fahrzeuge, bei welchem die Druckmittelströmung zu den Federelementen und der Auslaß des Druckmittels durch Ventile beherrscht wird, die nach Maßgabe der vertikalen Relativbewegungen zwischen Fahrzeugrahmen und Rad bzw. Radachse betätigt werden, wobei die einzelnen pneumatischen Federelemente je mit einem als Zuschaltfederraum wirkenden Druckbehälter von unveränderlichem Volumen verbunden sind und in der Verbindungsleitung zwischen Federelement und Druckbehälter ein Sperrventil angeordnet ist.

Die bekannten derartigen Federungssysteme ergeben im allgemeinen eine ziemlich harte Abfederung beim Fahren über wellige bzw. holprige Straßen oder Böden. In Fällen, bei denen vergleichsweise schwere Belastungen in Betracht kommen, z. B. bei Lastkraftwagen od. dgl., ist es bekannt, den Innenraum des Balgens der Federung oder ähnlicher Federanordnungen mit nachgebenden Wandungen mit einem Druckbehälter von unveränderlichem Volumen zu verbinden, wobei die Gas- bzw. Luftströmung zwischen Federelement und Druckbehälter dazu dient, bei starkem Ausschlag der Federung diese zu dämpfen oder zu beruhigen, so daß das Fahrzeug weicher fährt. Ein auf diese Weise weicher arbeitendes Federungssystem hat jedoch noch erhebliche Mängel, insbesondere in bezug auf die Fahrt durch enge Kurven bzw. um Straßenecken, bei der eine härtere Federung zur Vermeidung einer unzulässig starken seitlichen Neigung des Fahrzeuges an sich erwünscht ist.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es bereits bekannt, bei pneumatischen Federungssystemen in die Verbindungsleitung zwischen Federelement und zusätzlicher Luftkammer ein Sperrventil derart einzubauen, daß die Verbindung bei einer ein vorbestimmtes Maß übersteigenden Relativbewegung zwischen Fahrzeugrahmen und Radachse unterbrochen wird, wobei die Betätigung des Sperrventils in Abhängigkeit von der Zusammendrückung des pneumatischen Federungselementes erfolgt.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese bekannten Anordnungen hinsichtlich der gewünschten Genauigkeit des Ansprechens des Sperrventils sowie in bezug auf eine stufenlose Einstellbarkeit des Ansprechwertes zu verbessern.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Druckmittelzufuhr zum Sperrventil, welches durch das dem Federungselement zugeführte Druck- so mittel beaufschlagt wird, beherrscht wird von einem Schwingungsregelventil, das in Abhängigkeit von den Pneumatisches Federungssystem für Fahrzeuge,
bei welchem die Druckmittelströmung zu den
Federelementen und der Auslaß des Druckmittels durch Ventile beherrscht wird

Anmelder:

Clayton Dewandre Company Limited, Lincoln

(Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Leithäuser, Patentanwalt,

Essen, Bertoldstr. 9

Als Erfinder benannt:

Albert Edward Ellis,

Wadeville, Germiston, Transvaal (Südafrika)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 26. Januar 1960 (Nr. 2821)

vertikalen Relativbewegungen zwischen Fahrzeugrahmen und Radachse betätigt wird.

In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 schematisch die Gesamtanordnung des Abfederungssystems,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das Schwingungsregelventil und

F i g. 3 einen Längsschnitt durch ein Luftfederelement und den diesem zugeordneten Druckbehälter nebst Sperrventil für Druckmittelbetätigung.

Gemäß F i g. 1 sind an einem Ende eines Fahrzeugrahmens 1 die Luftfederelemente 2, 2 a, beide der Bauart mit Balgen, angeordnet. Druckluft wird jeder der Federn 2, 2 a durch die Zuleitung 3 zugeführt. Die zu den Federelementen 2, 2 a führenden Luftleitungen werden getrennt voneinander beherrscht von den Niveauventilen 4 bzw. 4 a. Die Niveauventile sind von üblicher Bauart und an geeigneten Teilen des Chassis befestigt; sie haben Betätigungshebel 5, die durch je eine Gelenkstange 6 mit der Radachse, schematisch bei 7 angedeutet, verbunden sind. Jedes Federelement ist auf einem aus starren Wänden gebildeten Druckbehälter 8 angeordnet, wobei die Oberseite des

309 807/250

Balgens gegen einen Teil des Fahrzeugrahmens anliegt, während der Druckbehälter unnachgiebig bei 9 mit der Fahrzeugachse verbunden ist.

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß eine Öffnung oder Kanal 10 jedes Luftfederelement 2 bzw. 2 a mit dem zugehörigen Druckbehälter 8 verbindet, wobei diese Öffnung oder Kanal in eine Kammer 11 mündet, die durch eine Öffnung 12 mit dem Druckbehälter in Verbindung steht, welche ihrerseits von einem mit einer Gummiauflage versehenen tauchkolbenartigen Ventil 13 beherrscht wird und Teil 14 als Sitz dafür dient. Das Ventil 13 ist mit einer Membran 15 verbunden, welche die Kammer 16 quer durchsetzt, die an der Außenseite der Membran einen Anschlußstutzen 17 für die Druckluftzuleitung 18 hat, die über das im nachfolgenden beschriebene Schwingungsregelventil 20 mit der Druckluftleitung 3 in Verbindung ist. Die Anordnung ist derart, daß das Ventil 13 im Normalzustand des Systems durch die auf die Membran wirkende Feder 19 in Offenlage gehalten wird, so daß ao eine freie Verbindung zwischen dem Luftfederbalgen 2 und dem Druckbehälter 8 besteht, während bei Einströmen von Druckluft in die Membrankammer 16 die Membran 15 ausgebogen und dabei das Ventil 13 unter Schließen der öffnung 12 verstellt wird.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besitzt das Schwingungsregelventil ein rohrartiges Gehäuse 20, das an dem Fahrzeugrahmen befestigt ist, und einen Betätigungshebel 21, der an seinem einen Ende schwenkbar am Gehäuse 20 gelagert ist und an seinem anderen Ende bei 22 an der Radachse 7 (s. Fi g. 1) angelenkt ist, ferner eine Hülse 23 aufweist, die unverschiebbar im Gehäuse angeordnet ist. Die Hülse 23 bildet am einen Ende eine Einlaßöffnung 24, an die die Druckluftleitung 3 angeschlossen wird und am anderen Ende einen ringförmigen Sitz 25 hat, gegen den im Normalzustand des Systems das federbelastete Einlaßventil 26 anliegt. Ferner ist ein tauchkolbenartiges Teil 27 vorgesehen, das mit Schiebesitz in der Hülse 23 angeordnet ist und am einen Ende gegen das innere Ende 21a des Betätigungshebels 21 anliegt, der nach Art eines Doppelexzenters ausgebildet ist, so daß ein Verschwenken des Hebels 21 in beiden Richtungen aus der Mittellage gemäß Fig. 2 eine einwärts gerichtete Verstellung des Tauchkolbens 27 zur Folge hat. Das innere Endteil des Tauchkolbens hat axiale und radiale Kanäle 28, welche in Verbindung mit der Umfangsnut 29 des Tauchkolbens und Umfangsnuten 31 in der Hülse im Normalzustand des Systems eine Verbindung zur Auspuff- oder ins Freie führende Abblaseöffnung 32 oder mit einer Abgabeöffnung 33 herstellen, an die die Membrankammer 16 durch die Rohrleitung 18 angeschlossen ist, wobei das innere Ende des Tauchkolbens 27 einen geringen Abstand von dem Einlaßventil 26 hat.

Bei der Benutzung des Systems unter vergleichsweise geringer Belastung des Fahrzeugs und entsprechend geringer Senkung des Chassis bleibt der Druckbehälter 8 in Tätigkeit, wodurch eine weichere Abfederung erhalten wird. Bei größerer Senkung des Fahrzeugrahmens jedoch, wie z. B. beim Durchfahren von Kurven oder um Straßenecken und harten Stoßen auf unebenen bzw. welligen Fahrbahnen legt sich der Tauchkolben 27 durch die Ausschlagbewegungen des Hebels 21 zunächst gegen das Einlaßventil 26. Dabei wird der axiale Kanal 28 am Ende geschlossen, wodurch die Verbindung zur Abblaseöffnung 32 unterbrochen wird. Eine weitergehende Verstellung des Kolbens 27 hebt das Einlaßventil von seinem Sitz ab, wodurch der Drucklufteinlaß 24 über die in der Zeichnung rechte öffnung 30 sowie über die Abgabeöffnung 33 mit der daran angeschlossenen Membrankammer 16 verbunden wird. Durch die einströmende Druckluft wird der Tauchkolben 13 gegen die öffnung 12 bewegt und letztere schließlich unter Trennung des Druckbehälters von den Federelementen geschlossen.

Wie ersichtlich, hängt der Zeitpunkt, zu dem die härtere Abfederung eingeschaltet wird, von dem Abstand zwischen dem inneren Ende des Tauchkolbens 27 und dem Einlaßventil 26 ab. Dieser Abstand kann der Belastung des Federungssystems angepaßt werden, z. B. dadurch, daß die Hülse 23, die mit ihrem Gewinde in die Gewindebohrung des Gehäuses eingreift, durch Drehen axial verstellt wird, wobei die jeweilige Lage der Hülse etwa mittels einer Gegenmutter 34 gesichert wird.

Die Schwingungsregelventile 20 können mit besonderen Zusatzeinrichtungen versehen werden, wie z. B. Reaktionsverzögerung, Sperrung, zweistufige und gegebenenfalls auch veränderliche Einlaßdrosselung u.dgl. Das Luftfederelement2, 2 a und der Druckbehälter 8 können an sich von beliebiger Bauart sein, einschließlich derjenigen Ausführung, bei welcher der Druckbehälter von dem Federelement räumlich getrennt ist; in diesem Falle kann das Abschaltventil 13 an irgendeiner Stelle in der Verbindung zwischen der Feder und dem Behälter angeordnet werden. Die Erfindung schließt ferner Anordnungen ein, bei denen das zur Federung dienende eingeschlossene Luftvolumen auf mehr als zwei getrennte Räume verteilt ist, wobei eine entsprechende Anzahl Sperrventile u. dgl. angeordnet sind, die die Luftströmung von und zu den einzelnen Federelementräumen beherrschen derart, daß das damit verbundene Druckbehältervolumen progressiv vergrößert oder verkleinert wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Pneumatisches Federungssystem für Fahrzeuge, bei welchem die Druckmittelströmung zu den Federelementen und der Auslaß des Druckmittels durch Ventile beherrscht wird, die nach Maßgabe der vertikalen Relativbewegung zwischen Fahrzeugrahmen und Rad bzw. Radachse betätigt werden, wobei die einzelnen pneumatischen Federelemente je mit einem als Zuschaltfederraum wirkenden Druckbehälter von unveränderlichem Volumen verbunden sind und in der Verbindungsleitung zwischen Federelement und Druckbehälter ein Sperrventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzufuhr zum Sperrventil (13), welches durch das dem Federungselement (2, 2 a) zugeführte Druckmittel beaufschlagt wird, beherrscht wird von einem Schwingungsregelventil (20), das in Abhängigkeit von den vertikalen Relativbewegungen zwischen Fahrzeugrahmen und Radachse betätigt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (13), dessen Sitz vom Rand (14) der Verbindungsöffnung (12) zwischen dem Federungselement (2) und dem Druckbehälter (8) gebildet wird, mit einer federbelasteten Membran (15) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungsregelventil ein

mit dem Fahrzeugrahmen (1) fest verbundenes Gehäuse (20) und einen darin verschiebbaren, von einem mit der Radachse (9) gelenkig verbundenen Hebel (21) verstellten Tauchkolben (27) besitzt, der das gleichachsig zu ihm angeordnete Druckmitteleinlaßventil (26) betätigt und dabei den Druckmittelstrom zum Schließen des Sperrventils (13) freigibt, sobald er um ein vorbestimmtes Maß von dem Betätigungshebel (21) axial verschoben ist, in Ruhelage aber das Einlaßventil (26) geschlossen läßt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Einlaßventil (26) in dessen Schließlage und dem Tauchkolben (27) in der Ruhelage veränderlich ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 046 512,
990, 1065 669, 1068 569;
französische Patentschrift Nr. 398 355;
britische Patentschrift Nr. 526 480.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

309 807/250 1.64 © Bundesdruckerei Berlin