DE4409252C2 - Luftfederungsanlage - Google Patents
LuftfederungsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Luftfederungsanlage gemäß dem Oberbegriff von Pa
tentanspruch 1 und 9.
Aus der DE 33 47 435 A1 ist eine Luftfederungsanlage bekannt. Ein grundsätzli
ches Problem dieser Anlagen besteht darin, das Regelventil bzw. die Betäti
gungseinrichtung für das Regelventil zu montieren und justieren, damit sich in
Abhängigkeit eines Beladungszustandes bzw. einer Hublage der Luftfeder eine
bestimmte Schaltstellung des Regelventils einstellt.
Für die Montage des außenliegenden Niveauregelventils sind zusätzlicher Bau
raum und Montagematerial (Halter, Gestänge, Schrauben usw.) notwendig.
Bisher wurde bei der Montage die schwingende Fahrzeugkomponente relativ zum
Fahrgestell in eine definierte Lage gebracht und in dieser Lage erfolgte die Justie
rung der Betätigungseinrichtung. Dieser Arbeitsablauf ist schwer in eine Fließ
bandfertigung zu integrieren.
Des weiteren kann während des Einsatzes eines luftgefederten Fahrzeuges in
schwerem Gelände durch Schmutz und Feuchtigkeit die Funktionstüchtigkeit des
außenliegenden Niveauregelventils und damit des Fahrzeuges beeinträchtigt wer
den.
Aus der gattungsbildenden DE 34 27 902 A1 ist eine Luftfederungsanlage mit
mindestens einer Luftfeder zwischen einem Fahrgestell und einer zum Fahrgestell
schwingend gelagerten Fahrzeugkomponente bekannt, mit einem Regelventil zum
Zuführen und Ablassen von Druckluft innerhalb der Luftfeder, wobei das Regel
ventil über eine Betätigungseinrichtung angesteuert wird, die ebenfalls innerhalb
der Luftfeder angeordnet ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Luftfederungsanlage derart wei
terzubilden, daß die bisherigen Montage- und Justierarbeiten vereinfacht, die
Funktionstüchtigkeit selbst bei widrigen Umständen gewährleistet ist und sich
dabei auf das System bezogen der Bauaufwand zumindest verringert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9
gelöst.
Bei der Montage der Luftfeder wird gleichzeitig die Betätigungseinrichtung
an die Luftfeder appliziert. Die Verbindung zwischen der Betätigungseinrichtung
und der Luftfeder läßt sich mit geringem Aufwand sehr genau ausführen, so daß
bei der Montage der Luftfeder am Fahrzeug keine weiteren Justierarbeiten nötig
sind. Die Betätigungseinrichtung ist gegen Schmutz, Staub, Feuchtigkeit und un
befugten Zugriff geschützt und kann über den gesamten Stellbereich die nötige
Betätigungskraft des Regelventils ausführen. Das Regelventil ist ebenfalls gegen
Umwelteinflüsse geschützt und benötigt auch keine Anbindung an irgendein au
ßerhalb der Luftfeder liegendes Bauteil.
Dabei kann bei einer Ausführungsvariante das Regelventil aus zwei Einzelventilen
bestehen, von denen eines den Zustrom und eines das Ablassen der Druckluft
beeinflußt. Die beiden Regelventile werden durch eine schwimmend gelagerte Be
tätigungseinrichtung in Form einer Regelstange betätigt. Diese mechanische
Kopplung hat den Vorteil, daß jeweils das eine Ventil geschlossen ist, wenn das
andere öffnen soll.
Entsprechend einem weiteren Merkmal besteht eines der Ventile des Regelventils
aus einem axial verschiebbaren Ventilbolzen, der von der Regelstange gegen eine
Federkraft in Schließstellung bringbar ist. Vorteilhafterweise bildet die Regelstan
ge mit ihrer Querschnittsfläche in einer Ventilhülse eines der Regelventile. Diese
Kombination der Funktionen der Regelstange vereinfacht wesentlich den Ge
samtaufbau des Regelventils. Zur Realisierung der Durchlaßkennlinie des Regel
ventils weist die Regelstange mehrere verschieden große Querschnittsflächen
auf. In Abhängigkeit der Querschnittsgröße wird der Durchfluß verändert, so daß,
bezogen auf eine Hublagenänderung, ein gestuftes bzw. kontinuierliches Öff
nungsverhalten erfolgt und keine Null/Eins-Schaltung. Entsprechend einem weite
ren Merkmal ist innerhalb des Ventilbolzens ein zweites Ventil angeordnet, das
die Druckluftströmung durch das Regelventil teilverschließt, bevor der Ventilbol
zen seine maximale Schließstellung erreicht. Diese Ausführung des Regelventils
soll ebenfalls den Regelkreis vor Überschwingungen schützen.
Dabei besteht das zweite Ventil des Regelventils aus einem federbelasteten Stö
ßel, der in einem Zentralkanal geführt ist. Der Zentralkanal besteht aus einer
Axialbohrung, die im Bereich des Endhubes des Stößels Radialkanäle aufweist,
wobei sich der Stößel bei maximaler Öffnungsstellung außerhalb des Wegs am
Zentralkanal befindet. Diese einfache Ventilkonstruktion benötigt nur einen klei
den Bauraum.
Bei einer Alternativversion ist das Regelventil ebenfalls innerhalb der Luftfeder als
ein Drehschieberventil ausgebildet, das über eine Führungsbahn zwischen der
Regelstange und einem Drehschieberventilkörper angesteuert wird. Zur Vermei
dung von Reibkräften, die ein Verklemmen des Drehschieberventils bewirken
könnten, ist die Führungsbahn zentrisch zum Drehpunkt des Drehschieberventil
körpers ausgebildet. Die Führungsbahn kann bei einer Ausführungsform von einer
Kulisse gebildet werden, die der Betätigungseinrichtung bzw. Regelstange zuge
ordnet ist, in die ein Übertragungszapfen des Ventilschiebers eingreift. Dabei be
stimmt die Form der Führungsbahn das Öffnungs- bzw. Schließverhalten des Re
gelventils. Diese Führungsbahn läßt sich mit den zur Verfügung stehenden Ferti
gungsmethoden sehr präzise herstellen. Alternativ kann die Führungsbahn von
einem Stangenkörper gebildet werden, der der Betätigungseinrichtung zugeordnet
ist, wobei der Stangenkörper von einer Übertragungsnut des Drehschieberven
tilkörpers zumindest teilumschlossen wird. Diese Ausführungsvariante erfordert
geringere fertigungstechnische Maßnahmen zur Herstellung der Führungsbahn.
Zur Vermeidung von Schaltvorgängen des Regelventils durch eine rotatorische
Relativbewegung innerhalb der Luftfeder beim Schwingen der Fahrzeugkom
ponente ist die Betätigungseinrichtung rotatorisch fest zu einem definierten Refe
renzpunkt des Regelventils, beispielsweise zwischen dem Außenrohr und dem
Abrollrohr, angeordnet.
Bei der Konstruktion der Luftfeder wird eine bestimmte Bauteillänge als Bezugs
zustand vorausgesetzt. Bei dieser Bauteillänge soll sich das Regelventil in der ge
schlossenen Position befinden. Bei Kenntnis der Hublage zwischen zwei sich re
lativ zueinander beweglichen Luftfederbauteilen kann die Regelstange konstruktiv
so festgelegt werden, daß sich eine Justierung erübrigt. Dafür ist gemäß einem
weiteren vorteilhaften Merkmal die Betätigungseinrichtung relativ zum Befesti
gungspunkt veränderbar befestigt. Alternativ kann die Betätigungseinrichtung in
ihrer wirksamen Länge veränderbar ausgeführt sein. Dabei soll die Einstellung
einmalig für eine Fahrzeugserie erfolgen und nicht individuell für ein Fahrzeug.
Entsprechend einem Unteranspruch weist die Luftfeder ein Mindestdruckventil
auf, das unabhängig von der Betätigungseinrichtung wirksam ist. Hierdurch wird
die Luftfeder vor einem drucklosen Zustand und damit der Selbstzerstörung ge
schützt. Des weiteren wird der Luftverbrauch verringert.
Zur Vermeidung von Schwingungen des Regelkreises des Regelventils, die bei
einer digitalen Durchtrittsquerschnittsschaltung auftreten und sich durch häufiges
Schalten des Regelventils bemerkbar machen, weist das Regelventil ein zwischen
einem minimalen und einem maximalen Durchtrittsquerschnitt veränderbare
Durchlaßkennlinie in Abhängigkeit der Hublage der Luftfeder auf.
Zur Vereinfachung des Ventilaufbaus ist vorgesehen, daß zumindest ein Teil der
Regelstange Bestandteil eines der beiden Ventile ist. Des weiteren bietet es sich
an, daß das Regelventil innerhalb eines Abrollrohres der Luftfeder angeordnet ist.
Dabei übernimmt das Abrollrohr die Funktion des Gehäuses für das Regelventil.
Zusätzlich ist zumindest für eine Strömungsrichtung des Regelventils die An
schlußleitung im Abrollrohr angeordnet.
Entsprechend einem weiteren Merkmal besteht eines der Ventile
des Regelventils aus einem axial verschiebbaren Ventilbolzen,
der von der Regelstange gegen eine Federkraft in einer
Schließstellung bringbar ist. Vorteilhafterweise bildet die
Regelstange mit ihrer Querschnittsfläche in einer Ventilhülse
eines der Regelventile. Diese Kombination der Funktionen der
Regelstange vereinfacht wesentlich den Gesamtaufbau des Re
gelventils. Zur Realisierung der Durchlaßkennlinie des Regel
ventils weist die Regelstange mehrere verschieden große Quer
schnittsflächen auf. In Abhängigkeit der Querschnittsgröße
wird der Durchfluß verändert, so daß, bezogen auf eine Hubla
genänderung, ein gestuftes bzw. kontinuierliches Öffnungsver
halten erfolgt und keine Null/Eins-Schaltung. Entsprechend
einem weiteren Merkmal weist der Ventilbolzen ein zweites
Ventil auf, das die Druckluftströmung durch das Regelventil
teilverschließt, bevor der Ventilbolzen seine maximale
Schließstellung erreicht. Diese Ausführung des Regelventils
soll ebenfalls den Regelkreis vor Überschwingungen schützen.
Dabei besteht das zweite Ventil des Regelventils aus einem
federbelasteten Stößel, der einen Zentralkanal beeinflußt. Der
Zentralkanal besteht aus einer Axialbohrung, die im Bereich
des Endhubes des Stößels Radialkanäle aufweist, wobei sich der
Stößel bei maximaler Öffnungsstellung außerhalb des Wegs am
Zentralkanal befindet. Diese einfache Ventilkonstruktion be
nötigt nur einen kleinen Bauraum.
Bei einer Alternativversion ist das Regelventil als ein Dreh
schieberventil ausgebildet, das über eine Führungsbahn zwi
schen der Regelstange und einem Drehschieberventilkörper an
gesteuert wird. Zur Vermeidung von Reibkräften, die ein Ver
klemmen des Drehschieberventils bewirken könnten, ist die
Führungsbahn zentrisch zum Drehpunkt des Drehschieberventil
körpers ausgebildet.
Die Führungsbahn kann bei einer Ausführungsform von einer Ku
lisse gebildet werden, die der Betätigungseinrichtung bzw.
Regelstange zugeordnet ist, in die ein Übertragungszapfen des
Ventilschiebers eingreift. Dabei bestimmt die Form der Füh
rungsbahn das Öffnungs- bzw. Schließverhalten des Regelven
tils. Diese Führungsbahn lädt sich mit den zur Verfügung ste
henden Fertigungsmethoden sehr präzise herstellen. Alternativ
kann die Führungsbahn von einem Stangenkörper gebildet werden,
der der Betätigungseinrichtung zugeordnet ist, wobei der
Stangenkörper von einer Übertragungsnut des Drehschieberven
tilkörpers zumindest teilumschlossen wird. Diese Ausführungs
variante erfordert geringere fertigungstechnische Maßnahmen
zur Herstellung der Führungsbahn. Zur Vermeidung von Schalt
vorgängen des Regelventils durch eine rotatorische Relativ
bewegung innerhalb der Luftfeder beim Schwingen der Fahrzeug
komponente ist die Betätigungseinrichtung rotatorisch fest zu
einem definierten Referenzpunkt des Regelventils, beispiels
weise zwischen dem Außenrohr und dem Abrollrohr, angeordnet.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung
näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 Gesamtdarstellung eines Luftfederungssystems
Fig. 2 Schnitt durch eine Luftfeder mit geteiltem Regel
ventil
Fig. 3 Ablaßventil als Einzelteil
Fig. 4 Regelstange als Einzelteil
Fig. 5 Ablaßventil in max. Schließstellung
Fig. 6a Schnitt durch eine Luftfeder mit Drehschieber
steuerventil
Fig. 6b-c Darstellung der Regelstange als Einzelteile
Fig. 7a-c Detaildarstellung des Regelventils in Drehschie
berdarstellung.
Die Fig. 1 zeigt eine Einbausituation für eine Luftfederungs
anlage 1 zwischen einem Fahrgestell 3 und einer relativ zum
Fahrgestell 3 schwingend gelagerten Fahrzeugkomponente, wie
ein Fahrerhaus 5 oder eine Fahrzeugachse 7. Dabei ist minde
stens eine Luftfeder 9 über einen Versorgungsanschluß 11 mit
einer Druckquelle 13 verbunden, wobei ein Regelventil 15a als
Teil der Luftfeder 9 zwischengeschaltet ist. Die Versorgung
erfolgt mittels eines Kompressoraggregates 17.
Die Fig. 2 beschränkt sich in ihrer Darstellung auf eine Aus
führungsvariante einer Luftfeder 9. Diese Luftfeder 9 weist
ein Außenrohr 19 auf, auf welchem das eine Ende eines Feder
balges 21 befestigt ist, während das andere Ende des Feder
balges 21 auf einem Abrollrohr 23 eingespannt ist. Das Ab
rollrohr 23 ist durch Dichtungen 25 gegenüber einem Behälter
rohr 27 abgedichtet. Ein unter Druck stehender Federraum 29
wird von dem Federbalg 21 und dem Außenrohr 19 begrenzt.
Eine Kolbenstange 31, die zusammen mit dem Behälterrohr 27
Bestandteil eines Schwingungsdämpfers ist, steht in Wirkver
bindung mit dem Außenrohr 19. Innerhalb des Abrollrohres 23
ist ein Versorgungsanschluß 33 angeordnet, der in eine Druck
luftzuführleitung 35 für das Regelventil 15 übergeht. Dabei
mündet die Druckluftzuführleitung 35 im Federraum. Am Ausgang
der Druckluftzuführleitung 35 in den Federraum 29 ist der eine
Teil 15a des Regelventils 15 angeordnet, der die Druckluft
zufuhr beeinflußt. Das Druckluftzuführventil 15a weist einen
Ventilkopf 37 auf, der von einer Schließfeder 39 gegen einen
Schließventilsitz 41 gedrückt wird. Der Schließventilsitz 41
wird von einer Ventilhülse 43 gebildet. Für den Druckluftablaß
ist ein weiterer Teil des Regelventils 15 in Form eines se
paraten Druckablaßventils 15b dem Außenrohr 19 zugeordnet.
In Fig. 3 ist das Druckablaßventil 15b als Einzelteil darge
stellt. Innerhalb einer Befestigungshülse 45 ist ein von einer
ersten Öffnungsfeder 47 vorgespannter Ventilbolzen 49
angeordnet. Dabei wird der Verschiebeweg 51 einerseits von
einer Ventilschließfläche 53 und einer Rückhaltefläche 55 be
grenzt. Innerhalb eines Zentralkanals 57 des Ventilbolzens 49
wird ein axial beweglicher Stößel 59 von einer zweiten Öff
nungsfeder 61 beaufschlagt. Dabei sind jeweils im Bereich der
Enden des Zentralkanals 57 Radialkanäle 63a/b ausgeführt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die Luftfeder in einem Beladungszu
stand, in dem sich das Druckluftzuführventil 15a in einer ge
schlossenen und das Druckablaßventil 15b in einer Öffnungs
stellung befinden. Die Öffnungsstellung des Druckablaßven
tils 15b ergibt sich aus einem Ringspalt 65 zwischen dem Stö
ßel 59 und dem Zentralkanal 57 sowie einem Führungsspalt 67
zwischen dem Ventilbolzen 49 und der Befestigungshülse 45. Die
Summe der beiden Querschnitte bilden den ersten Öffnungsquer
schnitt. Der erste Öffnungsquerschnitt ist auf einer Hublän
ge 69 wirksam, die sich aus dem maximalen Verschiebeweg des
Stößels 59 zwischen den Radialkanälen 63a und der Blocklänge
der zweiten Öffnungsfeder 61 sowie dem Verschiebeweg 51 des
Ventilbolzens 49 zwischen der Rückhaltefläche 55 und der Ven
tilschließfläche 53 ergibt.
Bei voreingestellter Niveaulage liegt eine Betätigungseinrich
tung 71 (siehe Fig. 2) zur Steuerung der beiden Ventile 15a/b,
die zwischen dieser axial schwimmend gelagert ist, einerseits
am Ventilbolzen 49 und andererseits am Schließfedersitz 41 an,
wobei der Ventilkopf 37 Bestandteil der Betätigungseinrich
tung 71 ist, im folgenden Regelstange genannt. Ausgehend von
diesem Beladungszustand, kontaktiert der Ventilbolzen 49 gegen
die Kraft der ersten Öffnungsfeder 47 die Ventilschließflä
che 53 (siehe Fig. 5). In dieser Ventilstellung wird eine
Verbindung zwischen dem Federraum 29 und der Atmosphäre über
ein Mindestdruckventil 73 wirksam verhindert. Dabei bleibt das
Druckluftzuführventil 15a geschlossen, da die Summenkraft der
ersten und zweiten Öffnungsfeder 47,61 kleiner ist als die
Federkraft der Schließfeder 39. Bei einer weiteren Verringe
rung des Abstandes 75 zwischen dem Außenrohr 19 und dem
Abrollrohr 23 stützt sich der Ventilbolzen 49 indirekt über
die Ventilschließfläche 53 am Außenrohr 19 ab und bewirkt ein
Öffnen des Druckluftzuführventils 15a. Über die Druckluftzu
führleitung 35 strömt Druckluft in den Federraum 29, so daß
sich das Außenrohr 19 vom Abrollrohr 23 entfernt und sich der
Abstand 75 vergrößert. Gleichzeitig schließt das Druckluftzu
führventil 15a bis die voreingestellte Niveaulage wieder er
reicht ist.
Wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, weist die Regelstange 71
mehrere Durchmesserbereiche 77a-c auf, deren Querschnitte zu
sammen mit der Ventilhülse 45 jeweils den Strömungsquerschnitt
bestimmen. Durch die Stufung ergibt sich ein stufenwirksamer
Strömungsquerschnitt, der ein Übersteuern, insbesondere ein
Flatterverhalten des Regelventils 15a verhindert.
Ausgehend vom voreingestellte Niveaulage liegt der Ventilbol
zen 49 an der Ventilschließfläche 53 an (siehe Fig. 5). Bei
sich verringernder Belastung entfernt sich das Außenrohr 19
vom Abrollrohr 23, so daß sich der Abstand 75 zwischen dem
Ventilbolzen 49 zum Abrollrohr 23 ebenfalls vergrößert (siehe
Fig. 2), wobei der vergrößerte Abstand 75 von der ersten Öff
nungsfeder 47 in eine Axialbewegung des Ventilbolzens 49 in
Richtung des Abrollrohrs 23 kompensiert wird bis der Ventil
bolzen 49 an der Rückhaltefläche 55 der Befestigungshülse 45
anliegt. Dabei hebt der Ventilbolzen 49 von der Ventil
schließfläche 53 ab und es werden als Öffnungsquerschnitte der
Ringspalt 65 und der Führungsspalt 67 wirksam (s. Fig. 3). Die
Druckluft kann durch den Öffnungsquerschnitt über das Min
destdruckventil 73 entweichen.
Bei einer noch geringeren Beladung hebt die Regelstange 71 vom
Ventilbolzen 49 ab, so daß sich im gleichen Maß der Stößel 59
axial durch die Federkraft der zweiten Öffnungsfeder 61 in
Richtung der Radialkanäle 63a bewegt, bis ein Bund 59a des
Stößels 59 am Ventilkolben 49 zur Anlage kommt. In diesem Fall
kann die Druckluft durch die Querschnitte der Radialkanäle 63a
in den gesamten Zentralkanal 57 und anschließend über die Ra
dialkanäle 63b und das Mindestdruckventil 73 ins Freie entwei
chen. Auch das Ablaßventil 15b erfährt durch die Zweistufig
keit der Öffnungsquerschnitte eine Schaltberuhigung.
Zur Anpassung an die voreingestellte Niveaulage kann die
Luftfeder über die Regelstange 71 justiert werden. Dies ge
schieht durch eine Längenänderung der Regelstange 71, indem
ein Anlagekopf 79 der Regelstange 71 mittels einer Gewinde
verbindung 80 axial verstellt wird, bevor der Federbalg 21 am
Außenrohr 23 befestigt ist.
Die Fig. 6a zeigt einen Schnitt durch eine Luftfeder 9, deren
wesentlicher Aufbau der Variante nach Fig. 2 entspricht. Un
terschiede liegen in der Ausführung des Regelventils 15 und in
der Betätigungseinrichtung 71. Die Betätigungseinrichtung 71
weist eine Führungsbahn 81 auf (Fig. 6b), die in Umfangsrich
tung ausgehend von einem Bezugspunkt C-C der Führungsbahn 81
radial versetzt innerhalb ihres Axialverlaufes ausgeführt ist.
Diese Führungsbahn 81 wirkt mit einem Drehschieberventilkör
per 83 (Fig. 7a) zusammen, wobei ein radialer Versatz 81a der
Führungsbahn 81 über einen Eingriff des Drehschieberventil
körpers mit der Führungsbahn zu einer Drehbewegung führt, wenn
die Führungsbahn eine translatorische Relativbewegung ausge
hend von der Stellung C-C ausführt. Dabei ist die Betäti
gungseinrichtung 71 in Längsrichtung fest mit dem Außenrohr 19
verbunden. Des weiteren weist die Betätigungseinrichtung 71
eine dem Behälterrohr 27 angepaßte Kontur 85 auf, sowie Füh
rungsleisten 87, die in eine entsprechende Gegenkontur 89
(Fig. 7b) des Abrollrohres 23 eingreifen, so daß keine
rotatorischen Relativbewegungen vom Außenrohr 19 auf den
Drehschieberventilkörper 83 einwirken können.
In dieser Ausführungsvariante ist die Führungsbahn mit einer
Kulisse innerhalb der Betätigungseinrichtung ausgeführt, in
die ein Übertragungszapfen 91 des Drehschieberventilkopfes 83
eingreift (Fig. 7a). Dabei ist die Führungsbahn 81 zentrisch
zum Drehpunkt 93 des Drehschieberventilkörpers 83 eingearbei
tet, um einerseits eine sichere kinematische Verdrehung si
cherzustellen und andererseits jegliche Klemmkräfte zu ver
meiden.
Die Fig. 7a, 7b zeigen den Drehschieberventilkörper 83, wie er
in die Führungsbahn 81 eingreift. Dabei ist der Drehschieber
ventilkörper 83 durch eine Halteschraube 95 Verbindung mit
einer Haltefeder 97 in einer konischen Außenfläche 99 drehbar
ausgeführt. Die besondere Form der Außenfläche vereinfacht die
Abdichtung. Aus der Draufsicht nach Fig. 7b sind Ablaß- und
Druckluftzufuhrleitungen 101, 35 zu erkennen, die über zugehö
rige Stichleitungen 35a, 101a mit dem Regelventil 15 in Ein
griff bringbar sind. Der Drehschieberventilkörper 83 besitzt
zwei winkelversetzte Steuerkanäle 35b, 101b, die in einem ge
meinsamen Verbindungskanal 103 münden.
Bei einer Änderung der Belastung, ausgehend von einem Bela
stungszustand, der der voreingestellten Niveaulage entspricht,
bei dem der Übertragungszapfen 91 die Position C-C der Füh
rungsbahn 81 einnimmt und beide Steuerkanäle 35b, 101b außer
Eingriff mit den Stichleitungen 35a, 101a sind, führt die Be
tätigungseinrichtung 71 über das Außenrohr 19 eine Relativbe
wegung zum Übertragungszapfen 91 des Regelventils 15 aus, das
durch den radialen Versatz 81a der Führungsbahn 81 eine Dreh
bewegung des Drehschiebeventilkörpers 83 bewirkt, so daß sich
ein Steuerkanal 35b, 101b mit der zugehörigen Stichleitung 35a,
101a zumindest teilüberdeckt. Bei einer weiteren Belastungs
änderung wird vom Übertragungszapfen 91 ein weiterer radialer
Versatz abgegriffen und in einem maximalen Übertrittquer
schnitt des Drehschieberventilkörpers 91 umgesetzt. Im Falle
einer Zunahme der Belastung fährt der Übertragungszapfen 91
die Führungsbahn 81 in Richtung B ab und gibt über die Stich
leitung 35a die Druckluftzuführleitung 35 frei. Umgekehrt, bei
einer Hubänderung in Ausfahrrichtung der Kolbenstange 31, so
daß sich der Übertragungszapfen 91 in der Führungsbahn 81 in
Richtung D bewegt, wird die Druckluftzuführleitung 35 ver
schlossen und die Ablaßleitung 101 geöffnet bis sich wiederum
die Normallage entsprechend dem Punkt C-C der Führungsbahn 81
einstellt.
Auch diese Ausführungsvariante besitzt Mittel, um ein Über
steuern des Regelventils 15 zu verhindern. Die Axiallänge der
jeweiligen Führungsabschnitte 81bi hat zur Folge, daß inner
halb dieser Hublängenbereiche keine Änderung des Übertritt
querschnitts erfolgt, wobei der maximale Versatz 81a direkt
proportional dem Übertrittsquerschnitt ist. Die relativ ge
ringen Versätze im Hublagenbereich um Punkt C-C der Führungs
bahn 81 bedämpfen den Regelkreis.
Die Ausführungsvarianten zur Bedämpfung des Regelkreises ar
beiten durch ihre Stufung derart, daß über den größeren Öff
nungsquerschnitt möglichst schnell die angestrebte Hublagen
voreinstellung erreicht werden soll. Dabei handelt es sich um
eine Grobregelung. Sobald die ungefähre Voreinstellung der
Hublage erreicht ist, wobei ein kleinerer Öffnungsquerschnitt
für die Druckluft eingestellt ist, bewirkt die Feinregelung,
die zeitlich langsamer abläuft, die exakte Hublageneinstel
lung. Dadurch kann der Luftverbrauch reduziert werden.
Selbstverständlich kann die Stufung, insbesondere bei der
Ausführung nach den Fig. 6 bis 8 durch eine stetige Führungs
bahn auch stufenlos ausgeführt sein, wobei aber die Unter
scheidung zwischen Grob- und Feinregelung erhalten bleiben
soll.
In der Fig. 7c ist eine Abwandlung der Verbindung zwischen der
Führungsbahn 81 und dem Drehschieberventilkörper 83 darge
stellt. Im Gegensatz zur Fig. 7b, bei der die Führungsbahn 81
aus einer Kulisse besteht, bei der die eigentliche Führungs
kontur von Nutseitenflächen 105 gebildet wird, kommt in Fig.
7c eine Führungsbahn 81 zur Anwendung, die von einem Stangen
körper 107, beispielsweise einem massiven Draht, gebildet
wird. Dieser Stangenkörper 107 entspricht dem Negativ der
Kulisse, wobei eine Übertragungsnut 109 des Drehschieberven
tilkörpers 83 den Stangenkörper 107 zumindest teilumschließt
und dadurch abgreift.
Claims (20)
1. Luftfederungsanlage mit mindestens einer Luftfeder zwischen einem Fahrge
stell und einer zum Fahrgestell schwingend gelagerten Fahrzeugkomponente,
einem innerhalb der Luftfedern angeordneten Regelventil zum Zu- und Abfüh
ren von Druckluft, welches über eine ebenfalls innerhalb der Luftfeder ange
ordnete Betätigungseinrichtung angesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Regelventil (15) aus zwei Einzelventilen (15a; 15b) besteht, von denen
eines am Außenrohr (19) und eines am relativ zum Außenrohr (19) bewegli
chen Abrollrohr (23) angeordnet ist, und die Betätigungseinrichtung aus einer
halbstarren Regelstange (71) besteht, die zwei Einzelventi
le (15a; 15b) derart betätigt, daß das eine (15a oder 15b) ge
schlossen ist, wenn das andere Einzelventil (15b oder 15a) öffnet.
2. Luftfederungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelstange (71) schwimmend gelagert ist.
3. Luftfederungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eines der Einzelventile (15a; 15b) aus einem axial verschiebbaren Ventil
bolzen (49) besteht, der von der Regelstange (71) gegen eine Federkraft in
Schließstellung bringbar ist.
4. Luftfederungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelstange (71) mit ihrer Querschnittsfläche innerhalb einer Ventil
hülse (43) eines der Einzelventile (15a; 15b) bildet.
5. Luftfederungsanlage nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelstange (71) mehrere verschieden große Querschnittsflächen
aufweist.
6. Luftfederungsanlage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb des Ventilbolzens (49) ein zweites Ventil angeordnet ist, das
die Druckluftströmung durch eines der Einzelventile (15a; 15b) teilverschließt, bevor
der Ventilbolzen (49) seine maximale Schließstellung erreicht.
7. Luftfederungsanlage nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Ventil aus einem federbelasteten Stöße (59) besteht, der in
einem Zentralkanal (57) geführt ist.
8. Luftfederungsanlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zentralkanal (57) aus einer Axialbohrung besteht, die im Bereich des
Endhubes des Stößels (59) Radialkanäle (63a/b) aufweist, wobei sich der
Stößel (59) bei maximaler Öffnungsstellung außerhalb des wirksamen Zen
tralkanales (57) befindet.
9. Luftfederungsanlage mit mindestens einer Luftfeder zwischen einem Fahrge
stell und einer zum Fahrgestell schwingend gelagerten Fahrzeugkomponente,
einem innerhalb der Luftfedern angeordneten Regelventil zum Zu- und Abfüh
ren von Druckluft, welches über eine ebenfalls innerhalb der Luftfeder ange
ordnete Betätigungseinrichtung angesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung aus einer Regelstange (71) mit Führungs
bahn (81) besteht und an einem der beiden relativ zueinander beweglichen
Luftfederbauteile Außenrohr (19) oder Abrollrohr (23) befestigt ist und das
Regelventil (1 5) als Drehschieberventil ausgebildet ist, das über eine Füh
rungsbahn (81) zwischen der Regelstange (71) und einem Dreh
schieberventilkörper (83) angesteuert wird.
10. Luftfederungsanlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsbahn (81) zentrisch zum Drehpunkt (93) des Drehschieber
ventilkörpers (83) ausgebildet ist.
11. Luftfederungsanlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsbahn (81) von einer Kulisse gebildet wird, in die ein Über
tragungszapfen (91) des Drehschieberventilkörpers (83) eingreift.
12. Luftfederungsanlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsbahn (81) von einem Stangenkörper (107) gebildet wird,
wobei der Stangenkörper (107) von einer Übertragungsnut (109) des Dreh
schieberventilkörpers (83) zumindest teilumschlossen wird.
13. Luftfederungsanlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelstange (71) rotatorisch fest einem definierten Referenzpunkt
des Regelventils (1 5) zugeordnet ist.
14. Luftfederungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung relativ zum Befestigungspunkt an der Luftfe
der (9) veränderbar befestigt ist.
15. Luftfederungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung in ihrer wirksamen Länge veränderbar ausge
führt ist.
16. Luftfederungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftfeder (9) ein Mindestdruckventil (73) aufweist, das unabhängig
von der Betätigungseinrichtung wirksam ist.
17. Luftfederungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelventile (15a; 15b) und das Regelventil (15) in Abhängigkeit der
Hublage der Luftfeder (9) eine zwischen einem minimalen und einem maxima
len Durchtrittsquerschnitt veränderbare Durchlaßkennlinie aufweisen.
18. Luftfederungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil (37) der Regelstange (71) Bestandteil eines der beiden Einzel
ventile (15a; 15b) ist.
19. Luftfederungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß eines der Einzelventile (15a; 15b) oder das Regelventil (15) innerhalb des
Abrollrohres (23) der Luftfeder (9) angeordnet ist.
20. Luftfederungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest für eine Strömungsrichtung eines der Einzelventile (15a; 15b)
oder des Regelventils (15) die Anschlußleitung (35) im Abrollrohr (23) ange
ordnet ist.
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