DE1130714B - Druckluft-Regelventil zum Regulieren des Luftdruckes fuer pneumatische Federungen von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatents 1112 910 ist ein Druckluft-Regelventil zum Regulieren des Luftdruckes für pneumatische Federungen von Fahrzeugen, bei dem von Nocken entsprechend der Relativbewegung zwischen Rahmen und Achse betätigte Ventilmittel den Fluß der Druckluft zwischen Luftfeder und Ein- und Auslaßöffnungen des Regelventilgehäuses steuern, und mit nicht von den Nocken gesteuerter, eine Übersteuerung darstellende Höheneinstellvorrichtung.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Ventil zu vereinfachen und damit zu verbilligen und seine Zuverlässigkeit zu erhöhen, indem die Verwendung abgedichteter gleitender Teile vermieden wird und die Reibungskräfte gering gehalten werden. Die Erfindung besteht darin, daß das Höhenauswahlglied mit im Abstand voneinander liegenden Anschlagflächen versehen ist und in eine erste Stellung mit Bezug auf die Nockenmittel bewegt wird, worin die erste Anschlagfläche mit den Nockenmitteln im Eingriff steht, wenn die Steueröffnung mit der Atmosphäre verbunden ist, und in eine zweite Stellung, worin die zweite Anschlagfläche mit den Nockenmitteln bei Anschluß der Steueröffnung an die Druckquelle im Eingriff steht.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung das Ventilaggregat in Verbindung mit einer Luftfeder von üblicher Bauart;

Fig. 2 zeigt die mittels Druckluft in eine zweite Stellung ausgefederte Luftfeder;

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch das Ventilaggregat;

Fig. 4 ist ein teilweiser senkrechter Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3.

Fig. 1 zeigt das Druckluft-Regelventil 10 in Verbindung mit einer Luftfeder von üblicher Bauart. Das Ventil ist mit der Luftfeder durch die Leitung 13 über die Öffnung 12 verbunden. Das Ventil 10 ist am Fahrzeugrahmen 14 angebracht, während die Luftfeder zwischen dem Fahrzeugrahmen 14 und der Achse 16 des Fahrzeugs angeordnet ist. Das Ventil wird durch Ausschlagen des Regelhebels 18 betätigt, dessen Ende mit der Achse 16 über die Übertragungsstange 20 verbunden ist. Das Ventil 10 kann zur Regelung der an den beiden Fahrzeugseiten anbrachten Luftfedern verwendet werden. Es kann aber auch für jede Luftfeder ein besonderes Ventil verwendet werden.

Das Ventil 10 hat zwei Funktionen, nämlich erstens die Luftfedern mittels Druckluft in eine solche Druckluft-Regelventil zum Regulieren

des Luftdruckes für pneumatische

Federungen von Fahrzeugen

Zusatz zum Patent 1112 910

Anmelder:

Bendix-Westinghouse Automotive Air Brake

Company,
Elyria, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Beglich, Patentanwalt,
Regensburg 3, Lessingstr. 10

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21. Oktober 1958 (Nr. 768 636)

Darold Arthur Augustin, Elyria, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Stellung zu bringen, daß der Fahrzeugrahmen in der einen oder anderen der zwei festgelegten Stellungen gehalten wird, und zweitens diese Stellung durch Aufbau oder Abbau des Drucks in den Luftfedern entsprechend den sich ändernden Belastungen aufrechtzuerhalten.

Die zum Aufbau des Drucks in den Luftfedern erforderliche Druckluft wird von dem Behälter 22 geliefert, der durch die Leitung 24 mit der Eintrittsöffnung 26 im oberen Ende des Ventils 10 verbunden ist. Bei Normalstellung (Fig. 1) der Luftfeder wird der Ein- oder Austritt von Druckluft in die bzw. aus der Luftfeder 11 über das kombinierte Ein- und Auslaßventil geregelt, das durch Ausschlagen des Regelhebels 18 aus seiner in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellten Mittelstellung nach der einen oder anderen Seite betätigt wird. Die Begrenzung des Hebelausschlags ist in Fig. 1 und 2 durch die gestrichelten Linien 18 a und 18 & gekennzeichnet. Wird der Hebel infolge größerer Fahrzeugbelastung in Richtung der Linie 18 a bewegt, so wird der Luftfeder mit Hilfe des Ventils Druckluft zugeführt, wodurch der Fahrzeugrahmen so weit angehoben wird,

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daß der Regelhebel wieder seine Mittelstellung einnimmt. Wird die Belastung des Fahrzeugs verringert, so dehnt sich die Luftfeder 11 aus und bewegt dadurch den Hebel 18 zu seiner unteren Stellung hin, wodurch dieser das Ventil so betätigt, daß Druckluft aus der Luftfeder nach außen entweichen kann und die Luftfeder ihr Volumen so weit verringert, bis der Hebel wieder in seine Mittelstellung zurückkehrt.
Befindet sich die Luftfeder in der in Fig. 2 gezeig-

Kolbenzapfen gerade noch an dem Ventil 46 an, so daß eine Abdichtung gegen Austritt von Druckluft aus der Luftfeder gebildet ist, und bewirkt er, daß das Ventil 46 gleichzeitig durch seine Schließstellung 5 im Ventilsitz so abdichtet, daß eine Zufuhr weiteren Drucks auf die Luftfedern verhindert wird, dann hat das Ventil seine neutrale oder überdeckte Stellung erreicht.

Gemäß der Erfindung soll der Kolbenzapfen 50

ten oberen Stellung, wirkt der Hebel 18 so, wie in io einen Teil des Kolbens 56 bilden, der verschiebbar dem vorhergegangenen Absatz beschrieben, nur daß und dichtend in der Kolbenkammer 58 sitzt. Sie beer in diesem Fall eine Mittelstellung einnimmt, die findet sich in der unteren Verschlußschraube 40 und gegen die Horizontale geneigt ist, da der Rahmen 14 steht über den Kanal 59 und die öffnung 32 mit der und das Ventil auf die gewählte höhere Stellung an- Zweigleitung 30 in Verbindung. Das Mittelstück des gehoben worden sind. Der Luftdruck zum Ausfedern 15 Kolbens 56 sitzt in der Austrittskammer 52 und ist der Luftfeder bis zu der höheren Stellung II wird mit der quer verlaufenden Nut 60 zur Aufnahme des durch den in die Zweigleitung 30 eingebauten Drei- Nockens 62 versehen. Er liegt mit seiner oberen wegehahn 28 gesteuert. Diese Zweigleitung 30 verbin- Seitenfläche 64 und seiner unteren Seitenfläche 66 an det die Leitung 24 mit der am unteren Ende des der oberen Wandung 68 bzw. der unteren Wandung Ventils 10 befindlichen Öffnung 32. Steht der Drei- 20 70 der Nut 60 in einer weiter unten beschriebenen wegehahn 28 in der einen Stellung, schließt er die Weise an. Der Nocken 62 sitzt auf dem exzentrisch Zufuhrleitung 24 gegen die Öffnung 32 hin ab und an dem inneren Ende der Nockenbetätigungsstange schafft statt dessen eine Verbindung von der Öffnung 77 angebrachten Tragzapfen 71 so, daß er eine Auf-32 nach außen über die in dem Dreiwegehahn 28 be- und Abbewegung ausführen kann. Diese Nockenfindliche Austrittsöffnung 34 (Fig. 1). Wird der Drei- 25 betätigungsstange sitzt drehbar in einem seitlich, mit wegehahn 28 in die zweite Stellung gebracht, so dem Gehäuse 36 aus einem Stück bestehenden Zyschließt er die Verbindung von der Öffnung 32 nach linder 72. Die Nockenbetätigungsstange 77 wird in außen ab und verbindet die Öffnung 32 mit der Zu- dem Zylinder 72 durch das Lager 74 getragen. Dabei leitung 24, so daß dem Ventil Druckluft zugeführt werden das Lager und die Stange in ihrer Lage durch und der Fahrzeugrahmen auf die höhere Stellung an- 30 die Stiftschraube 76 gehalten, die in die in der Stange gehoben wird (Fig. 2). 77 angebrachte Ringnut 78 faßt. Am äußeren Ende

Das Ventil nach Fig. 3 besteht aus dem Gehäuse der Nockenbetätigungsstange 77 ist in beliebiger 36, das an seinem oberen und unteren Ende mit zweckentsprechender Weise der Regelhebel 18 mit einem Innengewinde zur Aufnahme der Verschluß- seinem inneren Ende befestigt, während sein äußeres schraube 38 bzw. 40 versehen ist, wobei jede dieser 35 Ende mit der Fahrzeugachse 16 mittels der ÜberVerschlußschrauben eine zentrisch angeordnete Boh- tragungsstange 20 verbunden ist. rung besitzt, die die Ein- und Austrittsöffnungen 26 Befinden sich die Teile des Ventils in der Stellung

und 32 bilden. Die Öffnung 26 ist durch das Rück- nach Fig. 3, liegt die obere Wandung 68 der Nut 60 schlagventil 42 mit der Eintrittskammer 44 verbun- an der oberen Seitenfläche 64 des Nockens 62 an und den, an deren unterem Ende das kombinierte Ein- 40 wird in dieser Stellung durch die gegen das obere und Austrittsventil 46 sitzt, welches durch die Druck- Ende des Kolbens 56 drückende Feder 80 gehalten.

Der Nocken 62 ist in vertikaler Richtung kleiner als die Höhe der Nut 60, so daß, wenn der Nocken an der oberen Wandung 68 der Nut anliegt, zwischen 45 seiner unteren Seitenfläche 66 und der unteren Wandung 70 der Nut ein Zwischenraum verbleibt. Wird jedoch Druckluft aus dem Behälter in die Kolbenkammer 58 durch Betätigung des in Fig. 1 und 2 dargestellten Dreiwegehahns 28 zugeführt, dann wird

häuse 36 führenden Kanal 51 versehen ist. Diese 50 der Kolben 56 so weit nach oben bewegt, bis die Austrittskammer 52 ist ihrerseits durch die mit einem untere Wandung 70 der Nut 60 an der unteren Seiten-Filter 53 α versehene Austrittsöffnung 53 mit der fläche 66 des Nockens 62 anliegt. Sobald dieser Zu-Außenluft verbunden. Sobald sich der Kolbenzapfen stand eingetreten ist, drückt der Kolbenzapfen 50, nach oben bewegt und dabei das Ventil 46 aus sei- wie weiter unten mehr im einzelnen beschrieben nem Sitz herausdrückt, wird an die Luftfeder, die mit 55 wird, das kombinierte Ein- und Austrittsventil 46 aus der Öffnung 12 verbunden ist, über die am Umfang seinem Ventilsitz heraus, wodurch eine Verlagerung des Kolbens 50 vorgesehene Eindrehung geringerer des Fahrzeugrahmens aus seiner niedrigeren Stellung Tiefe 55 Druckluftzufuhr aus der Eintrittskammer 44 in die höhere Stellung bewirkt wird, angeschlossen. Befinden sich beim Fahrzeugbetrieb die einzelnen

Bewegt sich der Kolbenzapfen 50 abwärts und 60 Teile des Ventils in der in Fig. 3 angegebenen Lage hebt sich dabei von dem Ventilsitz 47 nach unten ab, und wird die Belastung des Fahrzeuges erhöht, so dann befindet sich das Ventil 46 im Ventilsitz und bewegt sich das ganze Ventil nach unten und besperrt die Zufuhr von Druckluft nach der Öffnung 12 wirkt, daß der Regelhebel 18 aus der in Fig. 3 geab, während gleichzeitig das obere Ende des Aus- zeigten Stellung eine Bewegung entgegen dem Uhrtrittskanals 51 von dem Ventil 46 weg bewegt wird, 65 zeigersinn ausführt. Dadurch schiebt der Nocken 62 wodurch die Luftfeder über die Öffnung 12, den den Kolben 56 und den Kolbenzapfen 50 nach oben Kanal 51, die Austrittskammer 52 und die Austritts- und drückt das kombinierte Ein- und Austrittsventil öffnung 53 Anschluß nach außen erhält. Liegt der 46 aus seinem Ventilsitz heraus. Dadurch wird die

feder 48 in den Ventilsitz gedrückt und geschlossen gehalten wird. Die Feder wirkt auf das Rückschlagventil 42 ein und hält dieses in geschlossener Stellung.

Das Ventil wird aus dem Ventilsitz 47 herausgedrückt und durch die Aufwärtsbewegung des Kolbenzapfens 50 geöffnet, der mit dem konzentrisch gebohrten, zu der Austrittskammer 52 in dem Ge-

Eintrittskammer 44 mit der Öffnung 12 verbunden, so daß Druckluft in die Luftfeder 11 einströmt. Wäre die Belastung des Fahrzeugs dagegen verringert worden, so würde sich der Fahrzeugrahmen heben und dadurch eine Bewegung des Regelhebels 18 aus der in Fig. 3 gezeigten Stellung im Uhrzeigersinn verursachen, wodurch dann der Kolben 56 unter dem Druck der Feder 80 nach unten geschoben würde. Bewegt sich der Kolben 56 nach unten, wird der Kolbenzapfen 50 von dem Ventil 46 weggezogen und stellt die Verbindung von der Öffnung 12 über den konzentrischen Kanal 51, die Austrittskammer 52 und die Austrittsöffnung 53 an der Seitenwand des Gehäuses 36 nach außen her. In dem Maße, wie der Luftdruck in der Luftfeder 11 aufgebaut oder abgebaut wird, hebt oder senkt sich der Fahrzeugrahmen 14 so weit, bis der Regelhebel 18 wieder in seine Mittelstellung zurückgekehrt ist. Hat er diese Stellung erreicht, dann befindet sich das Ventil 46 wieder auf seinem Ventilsitz 47, und das obere Ende des konzentrischen Kanals 51 ist abgeschlossen, so daß das Ventil seine überdeckte Stellung eingenommen hat. Wird ein Entfedern in die normale Höhe nach Fig. 1 gewünscht, muß der Dreiwegehahn 28 so eingestellt werden, daß er in der beschriebenen Weise die Verbindung von der Öffnung 32 nach außen herstellt. Soll jedoch der gesamte Fahrzeugrahmen auf die höhere Stellung angehoben werden, wird der Dreiwegehahn 28 so gedreht, daß die Austrittsöffnung 34 abgeschlossen und die Öffnung 32 an dem Behälterdruck angeschlossen wird. Hierauf strömt Druckluft durch die Öffnung 32 in die Kolbenkammer 58 ein und bewirkt, daß sich der Kolben 56 aus der in der Zeichnung angegebenen Stellung herausbewegt und eine neue Stellung einnimmt, bei der die untere Wandung der Nut 60 an der unteren Seitenfläche 66 des Nockens 62 anliegt und der Kolbenzapfen das kombinierte Ein- und Austrittsventil 46 von seinem Ventilsitz abhebt. Dadurch wird die Luftfeder 1.1 über die Öffnung 12 an die Druckluftzufuhr aus der Eintrittskammer 44 angeschlossen und beginnt, sich auszudehnen, wobei sie den Fahrzeugrahmen 14 anhebt und damit das gesamte Ventil auf einen höheren Abstand über der Fahrzeugachse 16 anhebt. Sobald sich das Ventil nach oben bewegt, wird auch das mit dem Ventil verbundene Ende des Regelhebels 18 angehoben, so daß der Hebel, von der in Fig. 3 angegebenen Stellung ausgehend, gegenüber dem Ventilgehäuse 36 eine Bewegung im Uhrzeigersinn ausführt. Als Folge hiervon wirkt der Nocken 62 auf die untere Wandung 70 der Nut 60 so ein, daß der Kolben 56 eine Bewegung nach unten innerhalb des Gehäuses 36 ausführt, während dieses sich nach oben bewegt, und zwar hält diese Abwärtsbewegung des Kolbens so lange an, bis das kombinierte Ein- und Austrittsventil 46 wieder auf seinen Ventilsitz 47 zurückgekehrt ist und die Zufuhr weiterer Druckluft auf die Luftfedern sperrt. Sobald dieser Zustand erreicht ist, befindet sich das Ventil 46 in überdeckter Stellung, und der Fahrzeugrahmen bleibt in der höheren Stellung stehen. Der Regelhebel hat dabei die in Fig. 2 gezeigte schräg abwärts geneigte Mittelstellung eingenommen.

Befindet sich der Kolben 56 in der oberen Stellung, so ist die Feder lediglich gespannt und erfüllt keine Funktion. Aber der in der Kolbenkammer 58 eingeschlossene Luftdruck übt nun die Wirkung einer Feder aus und bewirkt, daß die untere Wandung 70 der Nut 60 an der unteren Seitenfläche 66 des Nockens 62 weiterhin anliegt. Soll der Fahrzeugrahmen wieder auf seine in Fig. 1 gezeigte Stellung gesenkt werden, wird der Dreiwegehahn 28 so gedreht, daß die Öffnung 32 wieder an Außenluft angeschlossen wird, wobei die Feder 80 sofort die obere Seitenwandung 68 der Nut 60 so weit verschiebt, daß sie an der oberen Seitenfläche 64 des Nockens 62 anliegt. Dabei wird der Kolbenzapfen 50 nach unten gezogen und gibt das Ventil 46 frei so daß die Luftfeder 11 über die Öffnung 12, den Kanal 51 und die Austrittsöffnung 53 Anschluß nach außen erhält. Daraufhin wird der Druck in den Luftfedern abgebaut, und der Fahrzeugrahmen 14 senkt sich so weit, bis das kombinierte Ventil 46 wieder seine Ruhestellung erreicht hat, wie in Fig. 1 dargestellt.

Die Höhe, bis auf die das Fahrzeug gehoben werden kann, hängt somit von der Größe des Abstandes zwischen der unteren Seitenfläche 66 des Nockens 62 und der unteren Wandung 70 der Nut 60 ab. Je größer also der Abstand ist, um so größer ist auch die Höhe über der Achse, bis auf die der Fahrzeugrahmen angehoben werden kann.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Druckluft-Regelventil zum Regulieren des Luftdruckes für pneumatische Federungen von Fahrzeugen, bei dem von Nocken entsprechend der Relativbewegung zwischen Rahmen und Achse betätigte Ventilmittel den Fluß der Druckluft zwischen Luftfeder und Ein- und Auslaßöffnungen des Regelventilgehäuses steuern, und mit nicht von den Nocken gesteuerter, eine Übersteuerung darstellende Höheneinstellvorrichtung nach Patent 1 112 910, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenauswahlglied (56) mit im Abstand voneinander liegenden Anschlagflächen (68, 70) versehen ist und in eine erste Stellung mit Bezug auf die Nockenmittel (62) bewegt wird, worin die erste Anschlagfläche (68) mit den Nockenmitteln (62) im Eingriff steht, wenn die Steueröffnung (32) mit der Atmosphäre verbunden ist, und in eine zweite Stellung, worin die zweite Anschlagfläche (70) mit den Nockenmitteln (62) bei Anschluß der Steueröffnung (32) an die Druckquelle (22) im Eingriff steht.

2. Druckluft-Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (68, 70) von den einander gegenüberliegenden Flächen eines die Nockenmittel (62) aufnehmenden Schlitzes (60) gebildet werden.

3. Druckluft-Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenauswahlglied (56) unter der Wirkung einer Feder (80) in die erste Anlagestellung (68) mit den Nockenmitteln (62) bewegt wird, während ein die Feder übersteigender Druck von der Steueröffnung das Höhenauswahlglied (56) in die andere Anlagestellung (70) bei einem Anschluß der Steueröffnung an die Druckquelle drückt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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