DE1110026B - Delay valve for pneumatic suspensions working in the open system, especially for vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verzögerungsventile für im offenen System arbeitende pneumatische Federungen, insbesondere für Fahrzeuge, in welchen die Strömung des Druckmittels zu einem Element des Systems, das zu betätigen ist, und die Entlastung dieses Systemteiles vom Druckmittel durch ein Ventil od. dgl. beherrscht wird, und sie bezweckt, ein neues und verbessertes Verzögerungsventil zu entwickeln, welches eine gewünschte zeitliche Verzögerung zwischen dem Auftreten einer Druckänderung am Steuerventil und der entsprechenden Reaktion an dem in Betracht kommenden Teil des Druckmittelsystems ergibt.The invention relates to delay valves for pneumatic systems operating in an open system Suspensions, especially for vehicles, in which the flow of the pressure medium to an element of the system that is to be actuated, and the relief of this system part from the pressure medium through a valve or the like is mastered, and its purpose is to develop a new and improved delay valve, which is a desired time delay between the occurrence of a pressure change on the control valve and the corresponding reaction on the relevant part of the pressure medium system results.

Bei bekannten pneumatischen Federungen, insbesondere für Fahrzeuge, die mit mehreren pneumatischen Federungselementen ausgestattet sind, welche zwischen einem Fahrzeugrad bzw. -achseinrichtung und dem Fahrzeugrahmen oder -chassis angeordnet sind, sind Niveauventile angeordnet, die durch Relativbewegungen zwischen gefederten und ungefederten Teilen des Fahrzeuges betätigt werden und welche den Strom der Druckluft zu den Federungselementen und in deren Entlüftung beherrschen. Ein Nachteil derartiger Federungssysteme besteht darin, daß schnelle Änderungen der Belastung der Federelemente, beispielsweise, wenn das Fahrzeug über unebenen Boden fährt, einen ziemlich großen Verbrauch an Druckluft verursacht. Um diesen herabzudrücken, ist es bereits bekannt, ein gewisses Bewegungsspiel bzw. Leerlauf innerhalb des Betätigungsmechanismus für das Niveauventil und eine hydraulische Dämpfung desjenigen Teiles dieses Mechanismus vorzusehen, der unmittelbar mit dem Niveauventil verbunden ist.In known pneumatic suspensions, especially for vehicles with several pneumatic Suspension elements are equipped, which between a vehicle wheel or axle device and the vehicle frame or chassis are arranged, level valves are arranged, which by relative movements between sprung and unsprung parts of the vehicle and which control the flow of compressed air to the suspension elements and in their ventilation. A disadvantage such suspension systems is that rapid changes in the load on the spring elements, for example, when the vehicle travels on uneven ground, it consumes quite a lot caused by compressed air. In order to suppress this, it is already known to use a certain movement game or idling within the actuation mechanism for the level valve and hydraulic damping to provide that part of this mechanism that is directly connected to the level valve is.

Die Erfindung bezweckt demgegenüber ein Ventil zu schaffen, welches eine einstellbare Verzögerung in der Zuführung von Luft oder sonstigem Druckmittel zu einem pneumatischen Federelement und das Abblasen von Luft aus diesem ergibt, ohne eine Änderung in dem Mechanismus des Niveauventils vornehmen zu müssen. Hierzu gehört auch die bauliche Verbindung des Verzögerungsventils mit dem Niveauventil selbst oder die Einschaltung des Verzögerungsventils in irgendeiner geeigneten Stelle in der Luftleitung zwischen einem Federungselement und dem ihm zugeordneten Niveauventil.The invention aims to provide a valve which has an adjustable delay in the supply of air or other pressure medium to a pneumatic spring element and venting air therefrom results without a change in the mechanism of the level valve to have to make. This also includes the structural connection of the delay valve with the Level valve itself or the activation of the delay valve in any suitable place in the air line between a suspension element and the level valve assigned to it.

Die Erfindung besteht darin, daß in einem, an entgegengesetzten Enden in die Druckmittelleitung zwischen Niveauventil und Federungskörper eingeschalteten Zylinder ein durch Federkraft in einer neutralen mittleren Lage gehaltener Steuerkolben angeordnet ist, welcher Ventilöffnungen für den FlußThe invention consists in that in one, at opposite ends in the pressure medium line A cylinder connected between the level valve and the suspension body is a spring force in one neutral middle position held control piston is arranged, which valve openings for the flow

VerzögerungsventilDelay valve

für im offenen System arbeitendefor people working in the open system

pneumatische Federungen,pneumatic suspensions,

insbesondere für Fahrzeugeespecially for vehicles

Anmelder:Applicant:

Clayton Dewandre Company Limited,
Lincoln (Großbritannien)Clayton Dewandre Company Limited,
Lincoln (UK)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Leithäuser, Patentanwalt,
Essen, Bertoldstr. 9Representative: Dr.-Ing. H. Leithäuser, patent attorney,
Essen, Bertoldstr. 9

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 7. Februar 1958Claimed priority:
Great Britain 7 February 1958

Albert Edward Ellis, North Hykeham,Albert Edward Ellis, North Hykeham,

Lincoln (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt wordenLincoln (UK),
has been named as the inventor

des Federmediums beherrscht, die die Zylinderräume auf beiden Seiten des Steuerkolbens verbinden, sobald der durch den Druck des Federmediums vom Niveauventil auf der einen Kolbenseite und vom Federungskörper auf der anderen Kolbenseite beaufschlagte Steuerkolben um einen bestimmten Hub aus seiner neutralen Mittellage verschoben ist, wobei eine die Geschwindigkeit der Verschiebung des Steuerkolbens beherrschende Dämpfereinrichtung vorgesehen ist.of the spring medium, which connect the cylinder chambers on both sides of the control piston, as soon as caused by the pressure of the spring medium from the level valve on one side of the piston and from the spring body on the other side of the piston acted upon the control piston by a certain stroke its neutral central position is shifted, one being the speed of displacement of the control piston dominant damper device is provided.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel dargestellt; es zeigtThe invention is shown in the drawings in one embodiment; it shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Verzögerungsventil mit dem Steuerkolben in neutraler Lage, 1 shows a longitudinal section through the delay valve with the control piston in the neutral position,

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt wie in Fig. 1, wobei jedoch der Kolben die bei einer Druckerhöhung am Niveauventil sich ergebende Lage einnimmt.FIG. 2 shows a corresponding section as in FIG. 1, but with the piston the during a pressure increase assumes the resulting position at the level valve.

Fig. 3 eine entsprechende Darstellung, bei welcher der Kolben die Stellung hat, die er bei Druckminderung an dem zugehörigen Niveauventil hat,Fig. 3 shows a corresponding representation in which the piston is in the position it is in when the pressure is reduced has on the associated level valve,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung des Federungssystems.4 shows a schematic representation of the overall arrangement of the suspension system.

Das in der Zeichnung dargestellte Verzögerungsventil 20 besitzt einen an seinen Enden geschlossenen The delay valve 20 shown in the drawing has a closed at its ends

109 619/290109 619/290

Zylinder 1, in dem ein Steuerkolben 2 axial verschiebbar angeordnet ist. Auf diesen wirken in entgegengesetzter Richtung die Ausgleichsfedern 3, die den Steuerkolben in Normalzustand der Einrichtung in der mittleren oder neutralen Stellung halten. In die Zylinderräume beiderseits des Kolbens 2 münden die Öffnungen 4, 5, die mit dem pneumatischen Federungselement bzw. dem Niveauventil verbunden sind. Der Kolben 2 ist an einer Seite mit einer axialen Verlängerung 6 versehen, die mit ihrem freien Ende mit Schiebesitz in eine rohrförmige Verlängerung oder Gehäuseteil? der Stirnwand des Zylinders eingreift. Der Kolben 2 und seine Verlängerung 6 weisen eine axiale Bohrung 8 auf, die sich nahe dem freien Ende der Kolbenverlängerung in zwei mit Abstand voneinander angeordnete Querkanäle 9, 10 öffnet, und an ihrem anderen Ende in den Zylinderraum auf der anderen Seite des Kolbens 2 -durch einen Querkanal 11. Die beiden Querkanäle 9, 10 kommen abwechselnd mit einem ringförmigen Kanal 12 in der rohrförmigen Erweiterung der Zylinderstirnwand in der im nachfolgenden genauer beschriebenen Weise in Verbindung. Der Ringkanal 12 seinerseits steht durch den Kanal 13 in der rohrförmigen Stirnwandverlängerung mit dem auf der linken Seite des Kolbens 2 liegenden Zylinderraum in Verbindung.Cylinder 1 in which a control piston 2 is arranged to be axially displaceable. They act in opposite ways on them Direction of the compensating springs 3, which in the normal state of the device in the control piston hold the middle or neutral position. The open into the cylinder spaces on both sides of the piston 2 Openings 4, 5, which are connected to the pneumatic suspension element or the level valve. The piston 2 is provided on one side with an axial extension 6, which with its free end Sliding fit in a tubular extension or part of the housing? the end wall of the cylinder engages. The piston 2 and its extension 6 have an axial bore 8 which is located near the free end the piston extension opens in two spaced apart transverse channels 9, 10, and on its other end into the cylinder space on the other side of the piston 2 through a transverse channel 11. The two transverse channels 9, 10 come alternately with an annular channel 12 in the tubular Extension of the cylinder end wall in the manner described in more detail below in Link. The annular channel 12 in turn stands through the channel 13 in the tubular end wall extension with the cylinder space lying on the left side of the piston 2 in connection.

An der anderen Endseite des Zylinders und vorzugsweise baulich mit ihm vereinigt ist ein hydraulischer oder anderer Druckmitteldämpfer 14, der mit Zylinder und Kolben arbeitenden Art vorgesehen. Der Dämpferkolben 15 und der Steuerkolben 2 sind fest miteinander durch Kolbenstange 16 verbunden, welche die Trennwand 17 zwischen den beiden Zylindern durchsetzt. Der Dämpferkolben hat in an sich bekannter Weise eine beschränkte Öffnung 18, die eine Strömung der Zylinderfüllung von der einen Seite des Kolbens zur anderen gestattet, wobei eine einstellbare Nadel 19 oder ein anderes geeignetes Mittel vorgesehen ist, um die Größe dieser Verbindungsöffnung und damit die Stärke der Strömung durch die Öffnung 18 zu beeinflussen.At the other end of the cylinder and preferably structurally associated with it is a hydraulic one or other pressure medium damper 14 of the cylinder and piston type is provided. The damper piston 15 and the control piston 2 are firmly connected to one another by the piston rod 16, which penetrates the partition 17 between the two cylinders. The damper piston has in itself known manner a restricted opening 18, the flow of the cylinder charge from the one Side of the piston to the other, using an adjustable needle 19 or other suitable means is provided to the size of this connection opening and thus the strength of the flow through the To influence opening 18.

In Fig. 4 ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verzögerungsventils für eine Federung von Fahrzeugen dargestellt. Das Verzögerungsventil ist als Ganzes mit 20 bezeichnet. Der Fahrzeugrahmen 21 ist gegenüber dem Achsträger 22 durch ein pneumatisches Federelement 23 in an sich bekannter Weise abgefedert. Die Öffnung 4 des Verzögerungsventils 20 ist durch eine Leitung 24 mit dem pneumatischen Federelement 23 verbunden, während die Öffnung 5 des Verzögerungsventils 20 durch eine Leitung 25 mit dem Niveauventil 26 verbunden ist. Das Niveauventil 26 ist in bekannter Weise über einen Hebel 27 und ein Gestänge 28 mit dem Achsträger 22 verbunden, so daß Stöße oder Unebenheiten des Bodens, welche über die Räder auf den Achsträger 22 übertragen werden, eine Verstellung des Niveauventils 26 zur Folge haben. Durch diese Verstellung wird in an sich bekannter Weise dem pneumatischen Federelement 23 entweder Druckluft zugeführt oder es wird Luft abgeblasen. In die vom Niveauventil 26 bis zum pneumatischen Federelement 22 führende Luftleitung 25, 24 ist das erfindungsgemäße Verzögerungsventil 20 eingeschaltet. Dieses arbeitet folgendermaßen:4 shows the application of the delay valve according to the invention for a suspension of vehicles shown. The delay valve is denoted by 20 as a whole. The vehicle frame 21 is opposite the axle support 22 is cushioned by a pneumatic spring element 23 in a manner known per se. The opening 4 of the delay valve 20 is through a line 24 with the pneumatic spring element 23 connected, while the opening 5 of the delay valve 20 by a line 25 with the Level valve 26 is connected. The level valve 26 is in a known manner via a lever 27 and a Linkage 28 connected to the axle support 22, so that bumps or bumps in the floor, which are transmitted via the wheels to the axle carrier 22, an adjustment of the level valve 26 for Have consequence. As a result of this adjustment, the pneumatic spring element is in a manner known per se 23 either compressed air is supplied or air is blown off. In the level valve 26 to Pneumatic spring element 22 leading air line 25, 24 is the delay valve according to the invention 20 switched on. This works as follows:

In der normalen oder Ruhestellung, die in Fig. 1 dargestellt ist, in welcher der Druck an der mit der pneumatischen Feder 23 verbundenen Öffnung 4 und der mit dem Niveauventil 26 verbundenen Öffnung 5 gleich ist, wird der Steuerventilkolben 2 in seiner neutralen oder Mittellage durch die Ausgleichsfedern 3 gehalten. In dieser Stellung des Kolbens sind die Querkanäle 9, 10 gleich weit entfernt von dem Ringkanal 12. Der Dämpferkolben 15 nimmt ebenfalls eine mittlere Lage in seinem Zylinder ein.In the normal or rest position shown in Fig. 1, in which the pressure on the with the opening 4 connected to the pneumatic spring 23 and the opening 5 connected to the level valve 26 is the same, the control valve piston 2 is in its neutral or central position by the compensating springs 3 held. In this position of the piston, the transverse channels 9, 10 are equidistant from the annular channel 12. The damper piston 15 also occupies a central position in its cylinder.

Wenn der Druck vom Niveauventil 26 (Öffnung 5) steigt, steigt auch der Druck auf der einen Seite des Steuerkolbens 2, wodurch dieser und die mit ihmWhen the pressure from the level valve 26 (opening 5) rises, the pressure on one side of the control piston 2 also rises, causing it and the one with it

ίο verbundene Verlängerung 6 verschoben wird, bis der Querkanal 10 bündig mit dem Ringkanal 12 liegt, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Die beiden Zylinderräume auf beiden Seiten des Kolbens 2 sind jetzt durch die axiale Bohrung 8, die Querkanäle 10, 11 und den Kanal 13 miteinander verbunden, so daß Luft vom Niveauventil 26 zu dem pneumatischen Federelement 23 strömt, bis ein Druckausgleich erreicht ist. Durch die Wirkung der Dämpfereinrichtung 14 kann sich indessen der Kolben 2 nur mit verminderter Geschwindigkeit bewegen, wodurch sich eine zeitliche Verzögerung zwischen dem Eintreten einer Druckerhöhung an der mit dem Niveauventil verbundenen Öffnung 5 und der Weiterleitung dieser Druckerhöhung auf das pneumatische Federelement ergibt.ίο connected extension 6 is postponed until the Transverse channel 10 is flush with the annular channel 12, as can be seen from FIG. The two cylinder spaces open both sides of the piston 2 are now through the axial bore 8, the transverse channels 10, 11 and the Channel 13 interconnected so that air from the level valve 26 to the pneumatic spring element 23 flows until a pressure equalization is achieved. The effect of the damper device 14 can meanwhile, the piston 2 move only at a reduced speed, whereby a temporal Delay between the occurrence of a pressure increase at the one connected to the level valve Opening 5 and the transmission of this pressure increase to the pneumatic spring element results.

Wenn der Druck auf beiden Seiten des Steuerkolbens 2 sich ausgeglichen hat, verschiebt die eine zusammengedrückte Feder 3 den Steuerkolben wieder in seine neutrale Lage, wodurch die pneumatische Feder 23 vom Niveauventil 26 wieder getrennt wird.When the pressure on both sides of the control piston 2 has equalized, one of them moves compressed spring 3 returns the control piston to its neutral position, whereby the pneumatic Spring 23 is separated from the level valve 26 again.

Wenn das Niveauventil 26 abbläst, um den Druck in dem pneumatischen Federelement 23 zu vermindern, bewirkt die Druckverminderung an der Öffnung 5, daß der Kolben 2 in die entgegengesetzte Richtung verschoben wird, und zwar ebenfalls mit kontrollierter Geschwindigkeit. Bei dieser Bewegung kommt der Querkanal 9 mit dem Ringkanal 12 in Verbindung, wodurch die aus Fig. 3 ersichtliche Schaltung mit Luftströmung zum Steuerkolben entsteht. Auch in diesem Fall wird der Steuerkolben 2, sobald sich der Druck in dem pneumatischen Federungselement dem Druck an der Öffnung 5 des Niveauventils nähert — in diesem Fall handelt es sich um einen niedrigeren Druck —, in seine neutrale Mittellage durch die andere Druckfeder 3 zurückbewegt, so daß die Verbindung zwischen dem pneumatischen Federelement und dem Niveauventil wiederum unterbrochen wird.When the level valve 26 blows off in order to reduce the pressure in the pneumatic spring element 23, causes the pressure reduction at the opening 5 that the piston 2 in the opposite Direction is shifted, also at a controlled speed. With this movement the transverse channel 9 comes into connection with the annular channel 12, whereby that which can be seen from FIG. 3 Switching with air flow to the control piston is created. In this case too, the control piston 2, as soon as the pressure in the pneumatic suspension element is equal to the pressure at the opening 5 of the Level valve approaches - in this case it is a lower pressure - in its neutral Middle position moved back by the other compression spring 3, so that the connection between the pneumatic spring element and the level valve in turn is interrupted.

Wie ersichtlich, ergibt die Anordnung des Verzögerungsventils eine kontrollierte Verzögerung in dem Luftstrom in beiden Strömungsrichtungen durch das Ventil und damit bei jeder Druckänderung eine Verzögerung zwischen der Betätigung des Niveauventils und der dieser folgenden Druckänderung in dem pneumatischen Federungselement.As can be seen, the arrangement of the delay valve results in a controlled delay in the air flow in both directions of flow through the valve and thus one with every pressure change Delay between actuation of the level valve and the subsequent pressure change in the pneumatic suspension element.

Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung insbesondere geeignet für pneumatische Federungen von Fahrzeugen. Sie kann jedoch auch mit Vorteil in anderen Druckmittelsystemen angewendet werden, in welchen die Zuführung von Druckmittel zu irgendeinem Teil und das Abblasen bzw. Druckentlastung desselben durch ein Ventil oder entsprechendes Mittel gesteuert wird, wobei es wünschenswert ist, daß eine zeitliche Verzögerung zwischen dem Entstehen einer Druckänderung am Ventil und der entsprechenden Reaktion des damit verbundenen Systemteiles gewünscht werden. Obgleich das in der Zeichnung dargestellte und beschriebene Verzögerungsventil 20 als selbständiger Bauteil ausgebildet ist, kann das Ventil auchAs already mentioned, the invention is particularly suitable for pneumatic suspensions of vehicles. However, it can also be used with advantage in other pressure medium systems in which the supply of pressure medium to any part and the venting or depressurization of the same is controlled by a valve or equivalent means, it being desirable that a time Delay between the occurrence of a pressure change at the valve and the corresponding reaction of the associated system part are required. Although that shown in the drawing and delay valve 20 described is designed as an independent component, the valve can also

baulich mit dem Niveauventil 26 oder irgendeinem anderen Steuerventil vereinigt werden, in welchem Fall die Öffnung 5 unmittelbar in das Niveauventil führt.be structurally combined with the level valve 26 or any other control valve in which If the opening 5 leads directly into the level valve.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Verzögerungsventil für im offenen System arbeitende pneumatische Federungen, insbesondere für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß in einem, an entgegengesetzten Enden in die Druckmittelleitung (25, 24) zwischen Niveauventil (26) und Federungskörper (23) eingeschalteten Zylinder (1) ein durch Federkraft (3) in einer neutralen mittleren Lage gehaltener Steuerkolben (2) angeordnet ist, welcher Ventilöffhungen (8 bis 13) für den Fluß des Federmediums beherrscht, die die Zylinderräume auf beiden Seiten des Steuerkolbens (2) verbinden, sobald der durch den Druck des Federmediums vom Niveauventil auf der einen Kolbenseite und vom Federungskörper auf der anderen Kolbenseite beaufschlagte Steuerkolben um einen bestimmten Hub aus seiner neutralen Mittellage verschoben ist, wobei eine die Geschwindigkeit der Verschiebung des Steuerkolbens beherrschende Dämpfereinrichtung (14 bis 19) vorgesehen ist.1. Delay valve for pneumatic suspensions working in the open system, in particular for vehicles, characterized in that in one, at opposite ends in the pressure medium line (25, 24) between the level valve (26) and the spring body (23) a cylinder (1) is switched on Spring force (3) in a neutral central position held control piston (2) is arranged, which valve openings (8 to 13) dominated for the flow of the spring medium, which connect the cylinder spaces on both sides of the control piston (2) as soon as the pressure of the Spring medium from the level valve on one piston side and the control piston acted upon by the spring body on the other piston side is displaced by a certain stroke from its neutral central position, with a damper device (14 to 19) controlling the speed of displacement of the control piston being provided. 2. Verzögerungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verbindung zwischen den Zylinderräumen auf beiden Seiten des Steuerkolbens (2) beherrschenden Mittel von einer axialen Verlängerung (6) des Kolbens (2) auf einer Seite desselben gebildet werden, die mit Schiebesitz in eine rohrförmige Erweiterung (7) am einen Ende des Zylinders (1) eingreift, wobei in der Wandung der rohrförmigen Erweiterung (7) eine mit dem einen Zylinderraum verbundene Öffnung (12,13) und in dem Kolben (2) und seiner Verlängerung (6) eine Längsbohrung (8) vorgesehen sind, wobei die letztere sich einerseits in den Zylinderraum öffnet (bei 11) und andererseits in mit Abstand voneinander angeordnete Querkanäle (9,10) ausmündet, welche nach Maßgabe der Bewegungsrichtung des Steuerkolbens (2) mit der erwähnten Öffnung (12/13) in der Gehäusewand verbunden werden.2. Delay valve according to claim 1, characterized in that the connection between the cylinder chambers on both sides of the control piston (2) dominating means of an axial extension (6) of the piston (2) are formed on one side of the same with a sliding fit in a tubular extension (7) engages at one end of the cylinder (1), with an opening (12, 13) connected to the one cylinder space in the wall of the tubular extension (7) and in the piston (2) and its extension (6 ) a longitudinal bore (8) are provided, the latter opening on the one hand into the cylinder space (at 11) and on the other hand opening into transverse channels (9, 10) arranged at a distance from one another, which depending on the direction of movement of the control piston (2) with the mentioned Opening (12/13) in the housing wall. 3. Verzögerungsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Dämpfeinrichtung (14 bis 19) vorgesehen ist, die gleichachsig auf dem Zylinder (1) des Verzögerungsventils (20) angeordnet ist, wobei der Dämpferkolben (15) und der Verzögerungsventilkolben (2) fest miteinander verbunden sind.3. Delay valve according to claim 1 or 2, characterized in that a hydraulic Damping device (14 to 19) is provided, coaxially on the cylinder (1) of the delay valve (20) is arranged, wherein the damper piston (15) and the delay valve piston (2) are firmly connected to each other. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 109 619/290 6.61© 109 619/290 6.61