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Die
Erfindung betrifft eine steuerbare Ventileinrichtung, wie sie im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1, des Patentanspruchs 2 und des
Patentanspruchs 3 angegeben ist.
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Eine
derartige steuerbare Ventileinrichtunge ist aus der Druckschrift "WABCO Elektronische
Niveauregelung für
luftgefederte Anhängerfahrzeuge (ECAS),
Funktions- und Einbauhinweise,
S. 15, Ausgabe April 1994" bekannt.
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Die
bekannte Ventileinrichtung ist in einem mehrere derartige Ventileinrichtungen
enthaltenden Gehäuse
angeordnet. Jede dieser Ventileinrichtungen besitzt eine Druckmitteleingangskammer
und eine Druckmittelausgangskammer, die über ein erstes Ventil wahlweise
miteinander verbindbar oder gegeneinander absperrbar sind. Zur Betätigung des ersten
Ventils dient ein Steuerkolben, der über ein als elektromagnetisch
betätigbares
3/2-Wegeventil ausgebildetes und als Vorsteuerventil dienendes zweites Ventil
mit einem Steuerdruck beaufschlagbar ist. Das erste Ventil wird
mittels einer den Steuerkolben belastenden Feder in seiner Schließstellung
gehalten. Zum Öffnen
des ersten Ventils wird der Steuerkolben über das zweite Ventil mit einem
Vorratsdruck beaufschlagt und gegen die Kraft der Feder in Öffnungsrichtung
des ersten Ventils verschoben.
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Zum
wahlweisen Verbinden der Druckmitteleingangskammer des ersten Ventils
mit einer Druckmittelquelle oder mit einer Druckmittelsenke dient
ein in demselben Gehäuse
angeordnetes zusätzliches 3/2-Wegeventil,
dessen Druckmitteleingang ständig mit
einer Druckmittelquelle verbunden ist. Der Druckmitteleingang des
zum Steuern des ersten Ventils dienenden zweiten Ventils ist über einen
Gehäusekanal
mit dem Druckmitteleingang des zusätzlichen 3/2-Wegeventils verbunden,
so daß am
Druckmitteleingang des zweiten Ventils auch ständig der zum Steuern des ersten
Ventils erforderliche Druck ansteht.
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Ist
eine aus dem ersten Ventil und dem zweiten Ventil bestehende steuerbare
Ventileinrichtung jedoch von dem zusätzlichen 3/2-Wegeventil räumlich getrennt
in einem separaten Gehäuse
angeordnet, muß der
Druckmitteleingang des zum Steuern des ersten Ventils dienenden
zweiten Ventils über eine
externe Druckmittelleitung und einen zusätzlichen Druckmittelanschluß mit der
Vorratsdruckquelle oder mit dem Druckmitteleingang des zusätzlichen 3/2-Wegeventils
verbunden werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine steuerbare Ventileinrichtung
der eingangs erwähnten
Art so auszubilden, daß der
Aufwand an Druckmittelanschlüssen
und Druckmittelleitungen verringert wird.
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Diese
Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen 1, 2 und 3 angegebenen
Ausführungen
der Erfindung gelöst.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
Ventileinrichtung bietet insbesondere den Vorteil, daß ein Druckmittelanschluß am Gehäuse der
Ventileinrichtung, ein weiterer Druckmittelanschluß an der
Druckmittelquelle und wenigstens eine Druckmittelleitung, welche
diese Druckmittelanschlüsse
miteinander verbinden würde,
eingespart werden. Die Montage der Ventileinrichtung in einer mit
Druckmittel arbeitenden Anlage wird dadurch vereinfacht.
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Gemäß der im
Patentanspruch 2 angegebenen Ausbildung der Erfindung ist im oder
am Gehäuse
der Ventileinrichtung ein Wechselventil angeordnet, über welches
dem Druckmitteleingang des zweiten Ventils und über dieses der Steuerkammer
der Ventileinrichtung der jeweils höhere Druck aus verschiedenen
Druckmittelquellen zuführbar
ist. Vorteilhafterweise dient als die eine Druckmittelquelle die mit
einem Luftfederbalg verbundene Druckmittelausgangskammer der Ventileinrichtung
und als die von dieser verschiedene Druckmittelquelle der Druckmitteleingang
der Ventileinrichtung.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Ventilsitze
des Wechselventils einander gegenüberliegend an den einander zugewandten
Seiten der beiden Gehäuseteile
des Gehäuses
der Ventileinrichtung im Bereich der zwischen diesen Gehäuseteilen
angeordneten Dichtung vorgesehen.
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Die
von den beiden Druckmittelquellen zu den beiden Druckmitteleingängen des
Wechselventils führenden
Druckmittelleitungen werden vorteilhafterweise von Gehäusekanälen der
Ventileinrichtung gebildet.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Teil
der Steuerkammer der Ventileinrichtung von einem topfförmig ausgebildeten
Teil des Steuerkolbens gebildet.
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Als
Betätigungskraft
für den
Steuerkolben zum Öffnen
des ersten Ventils dient eine Feder, die sich mit ihrem einen Ende
am Gehäuse
oder an der Dichtung abstützt
und mit ihrem anderen Ende den Boden des topfförmigen Bereiches des Steuerkolbens
beaufschlagt. Dadurch, daß die
Feder im gespannten Zustand fast vollständig von dem topfförmigen Bereich
des Steuerkolbens aufgenommen wird, muß kein zusätzlicher Federraum im Gehäuse geschaffen
werden.
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Anhand
der Zeichnung werden nachfolgend zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 die
erfindungsgemäße Ventileinrichtung
mit einer als Betätigungskraft
für den
Steuerkolben dienenden Feder und
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2 die
erfindungsgemäße Ventileinrichtung
mit einem Wechselventil, wobei der Steuerkolben ausschließlich von
den einander entgegengerichtet auf den Steuerkolben einwirkenden
Drücken betätigt wird.
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Die
in 1 dargestellte Ventileinrichtung ist in der Luftfederanlage
eines Fahrzeugs angeordnet. Die Ventileinrichtung weist ein Gehäuse (1, 12)
auf, welches aus einem ersten Gehäuseteil (1) und einem zweiten
Gehäuseteil
(12) besteht. Mittels nicht dargestellter Verbindungsmittel,
wie z. B. Schrauben, sind die beiden Gehäuseteile (1 und 12)
miteinander verbunden. Zwischen den einander zugewandten Seiten der
beiden Gehäuseteile
(1 und 12) ist eine plattenartig ausgebildete
Dichtung (33) angeordnet. In einer abgestuften Öffnung (2)
des ersten Gehäuseteiles
(1) ist eine Buchse (4) angeordnet. Die Buchse
(4) besitzt auf ihrer dem zweiten Gehäuseteil (12) zugewandten
Seite einen sich radial nach außen
erstreckenden umlaufenden Vorsprung (8), mit welchem sie
auf einer Stufe (7) der Wand des ersten Gehäuseteiles
(1) aufliegt. Die Buchse (4) dient als Führung und
Lauffläche
für einen
topfförmig
ausgebildeten Steuerkolben (37), der in Richtung der Längsachse des
Gehäuses
(1, 12) bewegbar im Gehäuse (1, 12) angeordnet
ist. Ein in einer Umfangsnut des Steuerkolbens (37) angeordneter
Dichtring (6) liegt dichtend an der Wand der Buchse (4)
an.
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Der
Steuerkolben (37) besitzt auf seiner dem zweiten Gehäuseteil
(12) abgewandten Seite einen stößelartigen Fortsatz, der als
Ventilschieber (39, 47, 3) eines als
Schieberventil ausgebildeten ersten Ventils (44, 46, 39, 47, 3)
der Ventileinrichtung dient.
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Das
erste Gehäuseteil
(1) weist einen als Druckmitteleingang (51) dienenden
ersten Druckmittelanschluß,
einen als ein erster Druckmittelausgang (41) dienenden zweiten
Druckmittelanschluß und
einen als ein zweiter Druckmittelausgang (50) dienenden
dritten Druckmittelanschluß auf.
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Im
Bereich zwischen dem Druckmitteleingang (51) und dem ersten
Druckmittelausgang (41) ist im ersten Gehäuseteil
(1) eine erste ringförmige Wand
(44) angeordnet, die von zwei Ringscheiben und einer zwischen
diesen angeordneten Doppel-O-Ring-Dichtung (60) gebildet
wird. Eine zweite ringförmige
Wand (46), die ebenfalls von zwei Ringscheiben und einer
zwischen diesen angeordneten Doppel-O-Ring-Dichtung (61)
gebildet wird, ist im Bereich zwischen dem Druckmitteleingang (51)
und dem zweiten Druckmittelausgang (50) im ersten Gehäuseteil
(1) angeordnet. Der Ventilschieber (39, 47, 3)
und die ringförmigen
Wände (44 und 46)
sind koaxial zueinander angeordnet, wobei zwischen den beiden Wänden (44 und 46)
ein vorbestimmter axialer Abstand vorgesehen ist. Der Ventilschieber
(39, 47, 3) weist einen an den Steuerkolben
(37) direkt anschließenden
Bereich (39), einen an diesen anschließenden eingeschnürten Bereich
(3) und einen an diesen anschließenden verdickten Endbereich
(47) auf, mit welchem er in der Ausgangsstellung des Steuerkolbens
(37) in die von den beiden ringförmigen Wänden (44 und 46)
begrenzten Durchgangsöffnungen eingetaucht
ist. Mit den beiden ringförmigen
Wänden (44 und 46)
bildet der Ventilschieber (39, 47, 3)
das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
der Ventileinrichtung. Von den einander zugewandten Seiten der beiden Wände (44 und 46)
wird eine Druckmitteleingangskammer (45) begrenzt, die
mit dem Druckmitteleingang (51) verbunden ist.
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Von
der dem Steuerkolben (37) zugewandten Seite der ersten
ringförmigen
Wand (44) und dem Steuerkolben (37) wird eine
Druckmittelausgangskammer (5) begrenzt, die mit dem ersten
Druckmittelausgang (41) verbunden ist. Der Ventilschieber
(39, 47, 3) ist in seinem freien Endbereich
als ein zum zweiten Druckmittelausgang (50) hin offener
Hohlkörper
ausgebildet, dessen Wand eine als Drossel (40) dienende
Durchgangsöffnung
aufweist. Über
die Drossel (40) ist die Druckmittelausgangskammer (5) und
somit der erste Druckmittelausgang (41) ständig mit
dem zweiten Druckmittelausgang (50) verbunden.
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Von
der zwischen den beiden Gehäuseteilen (1 und 12)
angeordneten, als eine Wand dienenden plattenartigen Dichtung (33)
und der der Druckmittelausgangskammer (5) abgewandten Seite
des Steuerkolbens (37) wird eine Steuerkammer (38)
begrenzt. Die Steuerkammer (38) ist über eine erste Durchgangsöffnung (9)
in der Dichtung (33) mit einem Druckmittelausgang (11)
eines als elektromagnetisch betätigbares
3/2-Wegeventil ausgebildeten zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
verbunden. Ein Druckmitteleingang (31) des zweiten Ventils
(30, 29, 27, 17, 16)
steht mit einer Druckmittelkammer (32) in Verbindung, die
von einer Ausnehmung im zweiten Gehäuseteil (12) und der
diese Ausnehmung begrenzenden Dichtung (33) gebildet wird.
Die Druckmittelkammer (32) ist über eine zweite Durchgangsöffnung (34)
in der Dichtung (33)und eine an diese anschließende Druckmittelleitung
(35) mit der Druckmittelausgangskammer (5) der
Ventileinrichtung verbunden.
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Die
Druckmittelleitung (35) wird von einer in Richtung der
Längsachse
des Gehäuses
(1, 12) verlaufenden nutartigen Ausnehmung in
der Wand des ersten Gehäuseteiles
(1) und der äußeren Mantelfläche der
Buchse (4) gebildet. Anstatt in der Wand kann die Ausnehmung
auch in der äußeren Mantelfläche der
Buchse (4) angeordnet sein. Der Druckmitteleingang (31)
und der Druckmittelausgang (11) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
sind nebeneinander im zweiten Gehäuseteil (12) angeordnet
und durch eine Wand (10) im zweiten Gehäuseteil (12) voneinander
getrennt. Die Dichtung (33) liegt mit ihrer der Steuerkammer
(38) abgewandten Seite dichtend an der Stirnseite der Wand
(10) an. Die der Druckmittelkammer (32) abgewandte
Seite des Druckmitteleingangs (31) des zweiten Ventils
(30, 29, 27, 17, 16)
wird von einem umlaufenden Vorsprung begrenzt, der als Ventilsitz
(30) ausgebildet ist und mit einem ersten Dichtkörper (29)
eines als Ventilschließglied
(27) dienenden Ankers ein Einlaßventil (30, 29, 27)
des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16) bildet.
Auf der dem Einlaßventil
(30, 29, 27) abgewandten Seite des Ventilschließgliedes
(27) ist am Ventilschließglied (27) ein zweiter
Dichtkörper
(16) angeordnet. Der zweite Dichtkörper (16) bildet mit
einem weiteren Ventilsitz (17) ein Auslaßventil
(17, 16, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16).
Der weitere Ventilsitz (17) wird von einem umlaufenden
Vorsprung eines Kerns (21) gebildet, wobei der umlaufende
Vorsprung eine den Kern (21) in Richtung seiner Längsachse
durchdringende Durchgangsöffnung (20)
begrenzt.
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Der
Kern (21) und der als Ventilschließglied (27) ausgebildete
Anker sind gleichachsig zueinander angeordnet, wobei das Ventilschließglied (27)
in einem Ankerführungsrohr
(26) in Richtung der Längsachse
des Gehäuses
(1, 12) auf die Ventilsitze (30 und 17)
zu bzw. von diesen weg bewegbar angeordnet ist. Das Ankerführungsrohr
(26) ist in einer Ausnehmung des zweiten Gehäuseteiles
(12) des Gehäuses
(1, 12) der Ventileinrichtung angeordnet und erstreckt
sich in ein mit dem Gehäuse
(1, 12) verbundenes Ventilgehäuse (18) des zweiten
Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
hinein. Im Ventilgehäuse
(18) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
ist eine Spule (15) angeordnet, welche das Ankerführungsrohr
(26) und den Kern (21) auf einem Teil ihrer axialen
Erstreckung umgibt. Die einen Teil des Ankerführungsrohres (26)
aufnehmende Ausnehmung im zweiten Gehäuseteil (12) des Gehäuses (1, 12)
der Ventileinrichtung dient als Druckmittelausgangskammer (28)
des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16),
welche über
den Druckmittelausgang (11) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
und die erste Durchgangsöffnung
(9) in der Dichtung (33) mit der Steuerkammer
(28) der Ventileinrichtung verbunden ist.
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Das
Ankerführungsrohr
(26) besitzt auf dem Umfang seines in der Ausnehmung gelegenen
Endbereiches einen Dichtring (14), der dichtend an der die
Ausnehmung begrenzenden Wand anliegt. Die im Kern (21)
des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
angeordnete Durchgangsöffnung
(20) dient als Druckmittelauslaß des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16). Das
Ventilschließglied
(27) wird von einer Feder (13), die sich am Ankerführungsrohr
(26) abstützt,
in Richtung auf den Ventilsitz (30) des Einlaßventils
(30, 29, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
zu belastet und mit seinem ersten Dichtkörper (29) auf diesem
Ventilsitz (30) gehalten. Im Anker (27) sind Kanäle (25)
angeordnet, über
welche bei geöffnetem Auslaßventil
(17, 16, 27) Druckmittel aus der Druckmittelausgangskammer
(28) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
und somit Druckmittel aus der Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung
zum Druckmittelauslaß des
zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
gelangt.
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Das
zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
besitzt einen Deckel (19), welcher das Eindringen von Schmutz
in das zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
verhindert. Zwischen dem Deckel (19) und dem Ventilgehäuse (18)
ist ein Dichtring (24) angeordnet. Der Deckel (19)
begrenzt einen Raum (22), der einerseits mit dem Druckmittelauslaß des zweiten
Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
und andererseits über
Durchgangsöffnungen
(23) im Deckel (19) mit einer Druckmittelsenke – Atmosphäre – verbunden
ist.
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In
der Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung ist eine Feder
(36) angeordnet, die sich mit ihrem einen Ende an der als
Wand dienenden Dichtung (33) abstützt und mit ihrem anderen Ende
den Steuerkolben (37) in Richtung auf die Druckmittelausgangskammer
(5) zu beaufschlagt. Da der topfförmig ausgebildete Steuerkolben
(37) mit seiner offenen Seite zur Dichtung (33)
hin im Gehäuse
(1, 12) angeordnet ist, wird die Feder (36)
vollständig
oder fast vollständig
vom Steuerkolben (37) aufgenommen, wenn der Steuerkolben
(37) sich in seiner Aus gangsstellung – erstes Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
geschlossen – befindet
und die Feder (36) gespannt ist.
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Ein
von einer Stufe des Gehäuses
(1, 12) gebildeter Anschlag (59) für den Steuerkolben
(37) begrenzt den Hub des Steuerkolbens (37) in
Richtung auf die Druckmittelausgangskammer (5) zu.
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Der
Druckmitteleingang (51) der Ventileinrichtung ist über eine
Druckmittelleitung (52) mit einem Druckmittelausgang eines
elektromagnetisch betätigbaren
3/2-Wegeventils (53) verbunden, dessen Druckmitteleingang über eine
Druckmittelleitung (54) mit einer Druckmittelquelle, in
diesem Ausführungsbeispiel
mit einem Druckluft-Vorratsbehälter (55),
in Verbindung steht. Ein Elektromagnet (56) des 3/2-Wegeventils
(53) ist über
elektrische Leitungen (57 und 58) mit einer nicht
dargestellten Schalteinrichtung verbunden. Ein erster Luftfederbalg
(43) ist mittels einer Druckmittelleitung (42)
an den ersten Druckmittelausgang (41) und ein zweiter Luftfederbalg
(48) ist mittels einer weiteren Druckmittelleitung (49)
an den zweiten Druckmittelausgang (50) der Ventileinrichtung
angeschlossen. Das elektromagnetisch betätigbare zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
ist über
nicht dargestellte elektrische Leitungen und eine Schalteinrichtung
mit einer Spannungsquelle verbindbar.
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Die
Funktion der vorstehend beschriebenen Ventileinrichtung wird nachfolgend
anhand der Zeichnung näher
erläutert.
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Wie
bereits erwähnt,
ist die Ventileinrichtung in der Luftfederanlage eines Fahrzeugs
angeordnet und dient zum Erhöhen
oder zum Verringern der Druckmittelmenge in den Luftfederbälgen einer
Achse des Fahrzeugs.
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Gemäß 1 ist
die Druckmitteleingangskammer (45) der Ventileinrichtung
mittels des 3/2-Wegeventils (53) gegen den Druckluft-Vorratsbehälter (55)
abgesperrt und mit der Atmosphäre
verbunden. Der Steuerkolben (37) wird vom Druck in der Druckmittelausgangskammer
(5), der gleich ist dem Druck im ersten Luftfederbalg (43)
und dem Druck im zweiten Luftfederbalg (48), gegen die
Kraft der Feder (36) in seiner Ausgangsstellung an der
zusätzlich
als Anschlag für
den Steuerkolben (37) in Richtung auf die Steuerkammer
(38) zu dienenden Dichtung (33) gehalten. Das
Einlaßventil
(30, 29, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
ist geschlossen. Am Druckmitteleingang (31) des Einlaßventils
(30, 29, 27) steht über die Druckmittelleitung
(35) und die Druckmittelkammer (32) der Druck
der Druckmittelausgangskammer (5) an. Das Auslaßventil
(17, 16, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
ist geöffnet.
Die Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung ist über das
geöffnete
Auslaßventil
(17, 16, 27) mit der Atmosphäre verbunden.
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Soll
die Druckmittelmenge in den Luftfederbälgen (43 und 48)
verringert werden, um ein niedrigeres Niveau des Fahrzeugs – geringerer
Abstand zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrbahn – zu erhalten, wird an den
aus der Spule (15), dem Kern (21) und dem als
Ventilschließglied
(27) dienenden Anker bestehenden Elektromagneten des zweiten
Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
eine elektrische Spannung angelegt. Der Elektromagnet schaltet dann
das zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
in der Weise um, daß das Auslaßventil
(17, 16, 27) in seine Schließstellung
und das Einlaßventil
(30, 29, 27) in seine Offenstellung gelangt.
Die Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung ist dann gegen
die Atmosphäre
abgesperrt und über das
geöffnete
Einlaßventil
(30, 29, 27) sowie die Druckmittelkammer
(32) und die Druckmittelleitung (35) mit der Druckmittelausgangskammer
(5) der Ventileinrichtung verbunden.
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Druckmittel
aus der Druckmittelausgangskammer (5) strömt in die
Steuerkammer (38), wodurch ein Druckausgleich zwischen
dem Druck in der Druckmittelausgangskammer (5) und dem
Druck in der Steuerkammer (38) erreicht wird. Da die vom Druck
in der Steuerkammer (38) und von der Feder (36)
auf den Steuerkolben (37) in Richtung auf die Druckmittelausgangskammer
(5) zu ausgeübte
Kraft gegenüber
der vom Druck in der Druckmittelausgangskammer (5) dieser
Kraft entgegengerichtet auf den Steuerkolben (37) ausgeübten Kraft überwiegt, wird
der Steuerkolben (37) von der Feder (36) in Richtung
auf die Druckmittelausgangskammer (5) zu verschoben. Der
mit dem Steuerkolben (37) verbundene Ventilschieber (39, 47, 3)
wird dabei vom Steuerkolben (37) in Öffnungsrichtung des ersten
Ventils (44, 46, 39, 47, 3)
verschoben. Wenn der Steuerkolben (37) am Anschlag (59)
zur Anlage kommt, befindet der eingeschnürte Bereich (3) des
Ventilschiebers (39, 47, 3) sich im Bereich
der als Steuerkanten für
das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
dienenden ringförmigen
Wände (44 und 46).
Das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
ist dann vollständig
geöffnet.
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Der
erste Luftfederbalg (43) ist dann über den ersten Druckmittelausgang
(41), die Druckmittelausgangskammer (5) und das
erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
mit der Druckmitteleingangskammer (45) verbunden. Desgleichen
ist der zweite Luftfederbalg (48) über den zweiten Druckmittelausgang
(50) und das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
mit der Druckmitteleingangskammer (45) verbunden. Da die
Druckmitteleingangskammer (45) über den Druckmitteleingang
(51) der Ventileinrichtung sowie die Druckmittelleitung
(52) und das 3/2-Wegeventil (53) mit der Atmosphäre in Verbindung
steht, strömt
Druckmittel aus den Luftfederbälgen
(43 und 48) zur Atmosphäre hin ab.
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Wenn
die Druckmittelmenge in den Luftfederbälgen (43 und 48)
auf eine gewünschte
Menge reduziert ist, wird die elektrische Spannung vom Elektromagneten
des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
weggenommen. Der Elektromagnet schaltet das zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
in der Weise um, daß das
Einlaßventil
(30, 29, 27) in seine Schließstellung
und das Auslaßventil
(17, 16, 27) in seine Offenstellung gelangt.
Die Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung ist dann gegen
die Druckmittelausgangskammer (5) abgesperrt und über das
geöffnete
Auslaßventil
(17, 16, 27) und den Druckmittelauslaß mit der
Atmosphäre
verbunden. Das Druckmittel in der Steuerkammer (38) wird
zur Atmosphäre
hin abgebaut.
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Da
dann der Druck in der Druckmittelausgangskammer (5) der
Ventileinrichtung höher
ist als der Druck in der Steuerkammer (38), wird der Steuerkolben
(37) vom Druck in der Druckmittelausgangskammer (5)
gegen die Kraft der Feder (36) in Richtung auf die Steuerkammer
(38) zu verschoben, sobald die vom Druck in der Druckmittelausgangskammer
(5) auf den Steuerkolben (37) ausgeübte Kraft größer wird
als die von der Feder (36) entgegengerichtet auf den Steuerkolben
(37) ausgeübte
Kraft. Der Steuerkolben (37) nimmt dabei den Ventilschieber
(39, 47, 3) des ersten Ventils (44, 46, 39, 47, 3)
in Richtung auf die Steuerkammer (38) zu mit. Sobald der
Steuerkolben (37) seine Ausgangsstellung, in welcher er
an der Dichtung (33) anliegt, erreicht hat, ist das erste
Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
vollständig
geschlossen. Die Druckmittelausgangskammer (5) und somit
auch die beiden Luftfederbälge
(43 und 48) sind dann wieder gegen die Druckmitteleingangskammer
(45) abgesperrt.
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Wird
ein höheres
Niveau des Fahrzeugs – größerer Abstand
zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrbahn – gewünscht, so wird an den Elektromagneten
des zweiten Ventils (30, 27, 27, 17, 16)
der Ventileinrichtung und an den Elektromagneten (56) des
3/2-Wegeventils (53) eine elektrische Spannung angelegt.
Das zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
wird in der Weise umgeschaltet, daß sein Auslaßventil (17, 16, 27)
in die Schließstellung
und sein Einlaßventil
(30, 29, 27) in die Offenstellung gelangt.
Das 3/2-Wegeventil (53) wird in der Weise umgeschaltet, daß es die
Druckmitteleingangskammer (45) der Ventileinrichtung gegen
die Atmosphäre
absperrt und mit dem Druckluft-Vorratsbehälter (55) verbindet.
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Von
der Druckmittelausgangskammer (5) strömt Druckluft durch das geöffnete Einlaßventil
(30, 29, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
in die Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung. Dadurch, daß sich dann
der Druck in der Steuerkammer (38) und der Druck in der
Druckmittelausgangskammer (5) ausgleichen, überwiegt
die von der Feder (36) und von dem sich in der Steuerkammer
(38) aufbauenden Druck auf den Steuerkolben (37)
ausgeübte Kraft
gegenüber
der dieser Kraft entgegengerichtet auf den Steuerkolben (37)
ausgeübten
Kraft des Druckes in der Druckmittelausgangskammer (5).
Der Steuerkolben (37) bewegt sich dann in Richtung auf die
Druckmittelausgangskammer (5) zu und bringt dabei das erste
Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
in die Offenstellung. Die über
die Druckmittelleitung (54), das 3/2-Wegeventil (53),
die Druckmittelleitung (52) und den Druckmitteleingang
(51) in der Druckmitteleungangskammer (45) anstehende
Druckluft aus dem Druckluft-Vorratsbehälter (55) gelangt
dann durch das geöffnete
erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
einerseits in die Druckmittelausgangskammer (5) und von dieser
weiter durch den ersten Druckmittelausgang (41) und die
Druckmittelleitung (42) in den ersten Luftfederbalg (43)
und andererseits durch den zweiten Druckmittelausgang (50)
und die Druckmittelleitung (49) in den zweiten Luftfederbalg
(48).
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Wenn
das Fahrzeug das gewünschte
Niveau erreicht hat, wird die elektrische Spannung vom Elektromagneten
des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16) der
Ventileinrich tung weggenommen. Der Elektromagnet des zweiten Ventils
(30, 29, 27, 17, 16)
bringt das Einlaßventil
(30, 29, 27) in seine Schließstellung und
das Auslaßventil
(17, 16, 27) in seine Offenstellung.
Die Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung ist dann gegen
die Druckmittelausgangskammer (5) abgesperrt und mit der
Atmosphäre
verbunden. Bedingt durch den Druckabbau in der Steuerkammer (38) überwiegt
die vom Druck in der Druckmittelausgangskammer (5) auf
den Steuerkolben (37) ausgeübte Kraft gegenüber der
von der Feder (36) und dem Druck in der Steuerkammer (38)
entgegengerichtet auf den Steuerkolben (37) ausgeübten Kraft.
Der Steuerkolben (37) bewegt sich dann gegen die Kraft der
Feder (36) in Richtung auf die Steuerkammer (38)
zu und bringt dabei das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
der Ventileinrichtung in seine Schließstellung. Die Druckmittelausgangskammer
(5) und die beiden Druckmittelausgänge (41 und 50)
sind dann gegen die Druckmitteleingangskammer (45) und
den Druckmitteleingang (51) abgesperrt. Anschließend an
diesen Vorgang wird die elektrische Spannung vom Elektromagneten
(56) des 3/2-Wegeventils (53) weggenommen. Der
Elektromagnet (56) schaltet das 3/2-Wegeventil (53)
dann in der Weise um, daß der Druckmitteleingang
(51) und somit auch die Druckmitteleingangkammer (45)
der Ventileinrichtung dann gegen den Druckluft-Vorratsbehälter (55)
abgesperrt und mit der Atmosphäre
verbunden werden.
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Die
in 2 gezeigte Ventileinrichtung weist im wesentlichen
den gleichen Aufbau auf wie die in 1 gezeigte
Ventileinrichtung. Der besseren Übersicht
halber sind deshalb die den in 1 gezeigten
Bauteilen gleichen Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Da diese Bauteile und auch das Zusammenwirken dieser Bauteile bereits
im vorstehenden eingehend beschrieben worden ist, wird nachfolgend
nur noch auf die Merkmale der Ventileinrichtung gemäß 2 näher eingegangen,
in denen die Ventileinrichtung gemäß 2 von der
Ventileinrichtung gemäß 1 abweicht.
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Wie
bereits erwähnt,
besitzt die Ventileinrichtung ein erstes Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
und ein zweites Ventil (30, 29, 27, 17, 16),
wobei das zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
ein Einlaßventil
(30, 29, 27) und ein Auslaßventil
(17, 16, 27) aufweist. Zum Betätigen des
ersten Ventils (44, 46, 39, 47, 3)
dient ein Steuerkolben (37), der mit seiner dem ersten
Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
zugewandten Seite eine Druckmittelausgangskammer (5) und
mit seiner der Druckmittelausgangskammer (5) abgewandten
Seite eine Steuerkammer (38) begrenzt.
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Im
Gegensatz zu der Ventileinrichtung gemäß 1 wird der
Steuerkolben (37) der Ventileinrichtung gemäß 2 nicht
von einer Feder belastet. Zur Betätigung des zweiten Ventils
(30, 29, 27, 17, 16)
dient ein Elektromagnet, der aus einer Spule (15), einem
Kern (21) und einem als Ventilschließglied (27) für das Einlaßventil
(30, 29, 27) und das Auslaßventil (17, 16, 27)
dienenden Anker besteht. Das Ventilschließglied (27) wird von
einer Feder (13) in Richtung auf den Ventilsitz (30)
des Einlaßventils
(30, 29, 27) zu belastet, so daß das Einlaßventil
(30, 29, 27) sich in seiner Schließstellung
und das Auslaßventil (17, 16)
sich in seiner Offenstellung befindet, wenn am Elektromagneten keine
elektrische Spannung anliegt.
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Mittels
des ersten Ventils (44, 46, 39, 47, 3) ist
eine Druckmitteleingangskammer (45) wahlweise mit der Druckmittelausgangskammer
(5) und somit mit einem ersten Druckmittelausgang (41)
und einem zweiten Druckmittelausgang (50) verbindbar oder
gegen diese absperrbar. An den ersten Druckmittelausgang (41)
ist ein erster Luftfederbalg (43) und an den zweiten Druckmittelausgang
(50) ist ein zweiter Luftfederbalg (48) einer
Achse eines luftgefederten Fahrzeugs angeschlossen. Die Druckmitteleingangskammer
(45) ist über
einen Druckmitteleingang (51) mit dem Druckmittelausgang
eines elektromagnetisch betätigbaren
3/2-Wegeventils (53) verbunden, dessen Druckmitteleingang
mit einer Druckmittelquelle, wie z. B. dem Druckluft-Vorratsbehälter (55)
des Fahrzeugs, verbunden ist.
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Das
Einlaßventil
(30, 29, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
besitzt einen Druckmitteleingang (31) und einen Druckmittelausgang
(11). Der Druckmittelausgang (11) steht über eine
erste Durchgangsöffnung
(9) in einer zwischen den beiden Gehäuseteilen des Gehäuses (1, 12)
der Ventileinrichtung angeordneten plattenartigen Dichtung (33) mit
der Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung in Verbindung.
Der Druckmitteleingang (31) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
ist mit einer Druckmittelkammer (32) verbunden, die von
einer Ausnehmung im zweiten Gehäuseteil
(12) des Gehäuses
(1, 12) und der zwischen den beiden Gehäuseteilen
(1 und 12) angeordneten plattenartigen Dichtung
(33) gebildet wird.
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Im
Gehäuse
(1, 12) der Ventileinrichtung sind eine erste
Druckmittelleitung (35) und eine zweite Druckmittelleitung
(62) angeordnet. Die erste Druckmittelleitung (35)
verbindet die Druckmittelausgangskammer (5) der Ventileinrichtung
mit einem ersten Druckmitteleingang (68) eines Wechselventils
(65, 63, 64). Die zweite Druckmittelleitung
(62) verbindet den Druckmitteleingang (51) der
Ventileinrichtung mit einem zweiten Druckmitteleingang (67)
des Wechselventils (65, 63, 64).
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Das
Wechselventil (65, 63, 64) besitzt einen ersten
Ventilsitz (65) und einen zweiten Ventilsitz (63) sowie
ein zwischen den beiden Ventilsitzen (65 und 63)
auf diese zu bzw. von diesen weg bewegbares Ventilschließglied (64).
Der an die Druckmittelkammer (32) angrenzende Bereich des
Wechselventils (65, 63, 64) weist einen
Druckmittelausgang auf. Das Wechselventil (65, 63, 64)
ist in einer Durchgangsöffnung
(66) der Dichtung (33) abgedichtet angeordnet. Die
erste Druckmittelleitung (35) wird, wie im vorstehenden
bereits beschrieben, von der äußeren Mantelfläche der
Buchse (4) und einer nutartigen Ausnehmung in der Wand
des Gehäuses
(1, 12) gebildet. Die zweite Druckmittelleitung
(62) wird von einem Gehäusekanal
des Gehäuses
(1, 12) gebildet.
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Die
Funktion der vorstehend beschriebenen Ventileinrichtung wird nachfolgend
anhand der Zeichnung näher
erläutert.
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Wie
bereits erwähnt,
ist die Ventileinrichtung in der Luftfederanlage eines Fahrzeugs
angeordnet und dient zum wahlweisen Erhöhen oder Verringern der Druckluftmenge
in den Luftfederbälgen
einer Achse des Fahrzeugs.
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Gemäß 2 ist
die Druckmitteleingangkammer (45) der Ventileinrichtung
mittels des 3/2-Wegeventils (53) gegen den Druckluft-Vorratsbehälter (55)
abgesperrt und mit der Atmosphäre
verbunden. Der Steuerkolben (37) wird vom Druck in der Druckmittelausgangskammer
(5), der gleich ist dem Druck im ersten Luftfederbalg (43)
und im zweiten Luftfederbalg (48), in seiner Ausgangsstellung
an der Dichtung (33) gehalten. Das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
ist geschlossen und sperrt die Druckmittelausgänge (41 und 50)
gegen die Druckmitteleingangskammer (45) ab. Das Einlaßventil
(30, 29, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
ist geschlossen. Da der Druckmitteleingang (51) der Ventileinrichtung über das
3/2-Wegeventil (53) mit der Atmosphäre verbunden ist, ist der am
zweiten Druckmitteleingang (67) des Wechselventils (65, 63, 64)
anstehende Atmosphärendruck
des Druckmitteleingangs (51) niedriger als der am ersten
Druckmitteleingang (68) des Wechselventils (65, 63, 64)
anstehende Druck der Druckmittelausgangskammer (5) der
Ventileinrichtung. Das Ventilschließglied (64) des Wechselventils (65, 63, 64)
wird vom Druck der Druckmittelausgangskammer (5) der Ventileinrichtung
gegen den zweiten Ventilsitz (63) des Wech selventils (65, 63, 64)
gedrückt,
so daß die
Druckmittelkammer (32) und somit der Druckmitteleingang
(31) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
gegen den Druckmitteleingang (51) der Ventileinrichtung
abgesperrt ist. Am Druckmitteleingang (31) des Einlaßventils
(30, 29, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
steht über
die Druckmittelleitung (35), den ersten Druckmitteleingang
(68) und den Druckmittelausgang des Wechselventils (65, 63, 64)
sowie die Druckmittelkammer (32) der Druck der Druckmittelausgangskammer
(5) an. Das Auslaßventil
(17, 16, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
ist geöffnet.
Die Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung ist über das
geöffnete
Auslaßventil
(17, 16, 27) mit der Atmosphäre verbunden.
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Soll
die Druckluftmenge in den Luftfederbälgen (43 und 48)
verringert werden, um ein niedrigeres Niveau des Fahrzeugs zu erhalten,
wird an den aus der Spule (15), dem Kern (21)
und dem als Ventilschließglied
(27) dienenden Anker bestehenden Elektromagneten des zweiten
Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
eine elektrische Spannung angelegt. Der Elektromagnet schaltet dann
das zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
in der Weise um, daß das
Auslaßventil
(17, 16, 27) in seine Schließstellung
und das Einlaßventil (30, 29)
in seine Offenstellung gelangt. Die Steuerkammer (38) der
Ventileinrichtung ist dann gegen die Atmosphäre abgesperrt und über das
geöffnete
Einlaßventil
(30, 29, 27) mit der Druckmittelkammer
(32) verbunden. Annähernd
gleichzeitig mit diesem Vorgang wird auf den Elektromagneten (56)
des 3/2-Wegeventils
(53) impulsartig eine elektrische Spannung gegeben. Das
3/2-Wegeventil (53) schaltet dann in der Weise um, daß der Druckmitteleingang
(51) der Ventileinrichtung gegen die Atmosphäre abgesperrt und
mit dem Druckluft-Vorratsbehälter
(55) verbunden wird. Druckluft vom Druckluft-Vorratsbehälter (55)
strömt
zum Druckmitteleingang (51) der Ventileinrichtung, von
welchem es einerseits in die Druckmitteleungangskammer (45)
und andererseits über die
zweite Druckmittelleitung (62) zum zweiten Druckmitteleingang
(63) des Wechselventils (65, 63, 64)
gelangt.
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Da
der Druck im Druckluft-Vorratsbehälter (55) höher ist
als der Druck in den Luftfederbälgen (43 und 48)
und somit höher
als der Druck in der Druckmittelausgangskammer (5), schaltet
das Wechselventil (65, 63, 64) in der
Weise um, daß es
die Druckmittelkammer (32) und somit den Druckmitteleingang
(31) des Einlaßventils
(30, 29, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
gegen die Druckmittelausgangskammer (5) abgesperrt und
mit dem Druckmitteleingang (51) der Ventileinrichtung verbindet. Druckluft
aus dem Druckluft-Vorratsbehälter
(55) strömt
dann durch das geöffnete
Einlaßventil
(30, 29, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
in die Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung.
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Da
der sich in der Steuerkammer (38) aufbauende Druck höher ist
als der Druck in der Druckmittelausgangskammer (5), überwiegt
die vom Druck in der Steuerkammer (38) in Richtung auf
die Druckmittelausgangskammer (5) zu auf den Steuerkolben (37)
ausgeübte
Kraft gegenüber
der vom Druck in der Druckmittelausgangskammer (5) dieser
Kraft entgegengerichtet auf den Steuerkolben (37) ausgeübten Kraft.
Der Steuerkolben (37) bewegt sich deshalb dann in Richtung
auf die Druckmittelausgangskammer (5) zu. Der mit dem Steuerkolben
(37) verbundene Ventilschieber (39, 47, 3)
wird dabei vom Steuerkolben (37) in Richtung auf die Druckmittelausgangskammer
(5) zu verschoben, wobei das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
von seiner Schließstellung
in seine Offenstellung gelangt.
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Da
auf den Elektromagneten (56) des 3/2-Wegeventils (53)
nur für
eine kurze Zeit eine elektrische Spannung gegeben worden ist und
die Spannung bereits während
des Öffnungsvorgangs des
ersten Ventils (44, 46, 39, 47, 3)
vom Elektromagneten (56) des 3/2-Wegeventils (53)
weggenommen worden ist, hat das 3/2-Wegeventil (53) wieder
seine Ausgangsstellung eingenommen, in welcher es die Druckmitteleingangskammer
(45) der Ventileinrichtung gegen den Druckluft-Vorratsbehälter (55)
absperrt und mit der Atmosphäre
verbindet. Der erste Luftfederbalg (43) ist dann über den
ersten Druckmittelausgang (41), die Druckmittelausgangskammer (5)
und das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
mit der Druckmitteleingangskammer (45) verbunden. Desgleichen
ist der zweite Luftfederbalg (48) über den zweiten Druckmittelausgang
(50) und das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
mit der Druckmitteleingangskammer (45) verbunden. Da die
Druckmitteleingangskammer (45) über den Druckmitteleingang
(51) der Ventileinrichtung sowie die Druckmittelleitung
(52) und das 3/2-Wegeventil (53) mit der Atmosphäre in Verbindung
steht, strömt
Druckluft aus den Luftfederbälgen
(43 und 48) zur Atmosphäre hin ab.
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Da
der zweite Druckmitteleingang (67) des Wechselventils (65, 63, 64) über die
zweiten Druckmittelleitung (62), den Druckmitteleingang
(51) und das 3/2-Wegeventil (53) mit der Atmosphäre verbunden
ist und am ersten Druckmitteleingang (68) des Wechselventils
(65, 63, 64) der dann höhere Druck der
Druckmittelausgangskammer (5) der Ventileinrichtung ansteht,
schaltet das Wechselventil (65, 63, 64)
in der Weise um, daß es
die Druckmittelkammer (32) und somit auch über das
geöffnete
Einlaßventil (30, 29, 27)
die mit der Druckmittelkammer (32) verbundene Steuerkamamer
(38) gegen den Druckmitteleingang (51) der Ventileinrichtung
absperrt und mit der Druckmittelausgangskammer (5) der
Ventileinrichtung verbindet.
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Da
die einander entgegengerichteten Wirkflächen des Steuerkolbens (37)
und des Ventilschiebers (39, 47, 3) gleich
groß sind
und die Drücke
in der Steuerkammer (38) und in der Druckmittelausgangskammer
(5) sich über
das Wechselventil (65, 63, 64) ausgleichen,
sind dann auch die einander entgegengerichtet auf den Steuerkolben
(37) einwirkenden Kräfte
gleich groß.
Der Steuerkolben (37) verbleibt in der Stellung, in welcher
er das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
in seiner Offenstellung hält.
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Wenn
die Druckluftmenge in den Luftfederbälgen (43 und 48)
auf eine vorbestimmte Menge reduziert ist, wird die elektrische
Spannung vom Elektromagneten des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16) weggenommen.
Der Elektromagnet schaltet das zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
in der Weise um, daß das
Einlaßventil
(30, 29, 27) in seine Schließstellung
und das Auslaßventil
(17, 16, 27) in seine Offenstellung gelangt.
Die Steuerkammer (38) ist dann gegen die Druckmittelkammer
(32) und somit gegen die Druckmittelausgangskammer (5)
abgesperrt und über
das geöffnete
Auslaßventil
(17, 16, 27) und den Druckmittelauslaß mit der
Atmosphäre
verbunden. Die Druckluft in der Steuerkammer (38) wird
zur Atmosphäre
hin abgebaut.
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Da
dann der Druck in der Druckmittelausgangskammer (5) höher ist
als der Druck in der Steuerkammer (38), wird der Steuerkolben
(37) vom Druck in der Druckmittelausgangskammer (5)
in Richtung auf die Steuerkammer (38) zu verschoben, sobald
die vom Druck in der Druckmittelausgangskammer (5) auf
den Steuerkolben (37) ausgeübte Kraft größer ist
als die von dem sich abbauenden Druck in der Steuerkammer (38)
dieser Kraft entgegengerichtet auf den Steuerkolben (37)
ausgeübte Kraft.
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Der
Steuerkolben (37) nimmt dabei den Ventilschieber (39, 47, 3)
des ersten Ventils (44, 46, 39, 47, 3)
in Richtung auf die Steuerkammer (38) zu mit. Sobald der
Steuerkolben (37) seine Ausgangsstellung, in welcher er
an der Dichtung (33) anliegt, erreicht hat, ist das erste
Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
vollständig
geschlossen. Die Druckmittelausgangskammer (5) und somit
auch die beiden Luftfederbälge
(43 und 48) sind dann wieder gegen die Druckmitteleingangskammer
(45) abgesperrt.
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Wird
ein höheres
Niveau des Fahrzeugs gewünscht,
so wird an den Elektromagneten des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
der Ventileinrichtung und an den Elek tromagneten (56) des
3/2-Wegeventils (53) eine elektrische Spannung angelegt.
Das zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
wird in der Weise umgeschaltet, daß sein Auslaßventil
(17, 16, 27) in die Schließstellung
und sein Einlaßventil
(30, 29, 27) in die Offenstellung gelangt.
Das 3/2-Wegeventil (53) wird in der Weise umgeschaltet,
daß es
die Druckmitteleingangskammer (45) der Ventileinrichtung
gegen die Atmosphäre
absperrt und mit dem Druckluftvorratsbehälter (55) verbindet.
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Vom
Druckmitteleingang (51) strömt Druckluft durch die zweite
Druckmittelleitung (62) zum zweiten Druckmitteleingang
(67) des Wechselventils (65, 63, 64).
Der gegenüber
dem Druck in der Druckmittelausgangskammer (5) höhere Druck
des Druckluft-Vorratsbehälters
(55) bewirkt ein Umschalten des Wechselventils (65, 63, 64).
Die Druckmittelkammer (32) und somit die über das
geöffnete
Einlaßventil (17, 16, 27)
mit dieser verbundene Steuerkammer (38) ist dann gegen
die Druckmittelausgangskammer (5) abgesperrt und mit dem
Druckmitteleingang (51) der Ventileinrichtung verbunden.
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Vom
Druckmitteleingang (51) strömt Druckluft durch das geöffnete Einlaßventil
(30, 29, 27) des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16)
in die Steuerkammer (38). Dadurch, daß der sich dann in der Steuerkammer
aufbauende Druck höher
ist als der Druck in der der Druckmittelausgangskammer (5), überwiegt die
vom Druck in der Steuerkammer (38) auf den Steuerkolben
(37) ausgeübte
Kraft gegenüber
der dieser Kraft entgegengerichtet auf den Steuerkolben (37)
ausgeübten
Kraft des Druckes in der Druckmittelausgangskammer (5).
Der Steuerkolben (37) bewegt sich dann in Richtung auf
die Druckmittelausgangskammer (5) zu und bringt dabei das
erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
in die Offenstellung. Die in der Druckmitteleingangskammer (45)
anstehende Druckluft aus dem Druckluft-Vorratsbehälter (55)
strömt dann
durch das geöffnete
erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
einerseits in die Druckmittelausgangskammer (5) und von
dieser weiter durch den ersten Druckmittelausgang (41)
und die Druckmittelleitung (42) in den ersten Luftfederbalg
(43) und andererseits durch den zweiten Druckmittelausgang
(50) und die Druckmittelleitung (49) in den zweiten
Luftfederbalg (48).
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Wenn
das Fahrzeug das gewünschte
Niveau erreicht hat, wird die elektrische Spannung vom Elektromagneten
des zweiten Ventils (30, 29, 27, 17, 16) der
Ventileinrichtung weggenommen. Der Elektromagnet des zweiten Ventils
(30, 29, 27, 17, 16)
bringt das Einlaßventil
(30, 29, 27) in seine Schließstellung und
das Auslaßventil
(17, 16, 27) in seine Offenstellung.
Die Steuerkammer (38) der Ventileinrichtung ist dann gegen
die Druckmittelkammer (32) und somit gegen den Druckmitteleingang
(51) abgesperrt und mit der Atmosphäre verbunden.
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Bedingt
durch den Druckabbau in der Steuerkammer (38) überwiegt
die vom Druck in der Druckmittelausgangskammer (5) auf
den Steuerkolben (37) ausgeübte Kraft gegenüber der
von dem sich abbauenden Druck in der Steuerkammer (38) entgegengerichtet
auf den Steuerkolben (37) ausgeübten Kraft. Der Steuerkolben
(37) bewegt sich dann in Richtung auf die Steuerkammer
(38) zu und bringt dabei das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
der Ventileinrichtung in seine Schließstellung. Die Druckmittelausgangskammer
(5) und die beiden Druckmittelausgänge (41 und 50)
sind dann gegen die Druckmitteleingangskammer (45) und
den Druckmitteleingang (51) abgesperrt. An den vorstehend
beschriebenen Vorgang anschließend
wird die elektrische Spannung vom Elektromagneten (56)
des 3/2-Wegeventils (53) weggenommen. Das 3/2-Wegeventil
(53) wird in der Weise umgeschaltet, daß es den Druckmitteleingang (51)
und somit auch die Druckmitteleingangskammer (45) der Ventileinrichtung
gegen den Druckluft-Vorratsbehälter
(55) absperrt und mit der Atmosphäre verbindet.
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Es
ist auch möglich,
die Wirkfläche
des Steuerkolbens (37), welche die Steuerkammer (38)
begrenzt größer auszubilden
als die Wirkfläche
des Steuerkolbens (37), welche die Druckmittelausgangskammer
(5) begrenzt. In einem solchen Fall dient der Druck der
Druckmittelausgangskammer (5) zumindest dann als Betätigungskraft
für den
Steuerkolben (37) zum Öffnen
des ersten Ventils (44, 46, 39, 47, 3),
wenn die Druckmittelmenge in den Luftfederbälgen (43 und 48)
verringert werden soll. Ein Umschalten des 3/2-Wegeventils (53)
ist für
diesen Vorgang dann nicht mehr erforderlich.
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Wird,
wie im Patentanspruch 3 angegeben, bei einer Ventileinrichtung gemäß 1 die
die Steuerkammer (38) begrenzende Wirkfläche des
Steuerkolbens (37) größer ausgebildet
als die die Druckmittelausgangskammer (5) begrenzende Wirkfläche des Steuerkolbens
(37), dann dient als Betätigungskraft für den Steuerkolben
(37) nur der in die Steuerkammer (38) eingesteuerte
Druck der Druckmittelausgangskammer (38). Die Feder (36)
ist dann nicht mehr erforderlich.
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Durch
die Anordnung des Wechselventils (65, 63, 64)
zwischen dem zweiten Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
und dem Druckluft-Vorratsbehälter
(55) einerseits und den Luftfederbälgen (43 und 48)
und dem zweiten Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
andererseits ist sichergestellt, daß immer der höhere Druck
zum Öffnen
des ersten Ventils (44, 46, 39, 47, 3)
zur Verfügung
steht.
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Als
mit dem zweiten Druckmitteleingang (67) des Wechselventils
(63, 64, 65) verbundene, von einer ersten
Druckmittelquelle verschiedene Druckmittelquelle dient im Ausführungsbeispiel
gemäß 2 der
Druckmitteleingang (51) der Ventileinrichtung. Es ist aber
auch möglich,
den zweiten Druckmitteleingang (67) des Wechselventils
(63, 64, 65) mit der Druckmitteleingangskammer
(45) der Ventileinrichtung zu verbinden.
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Gemäß den Ausführungsbeispielen
sind zwei Verbraucher – Luftfederbälge (43 und 48) – wahlweise
mit einer Druckmittelquelle – Druckluft-Vorratsbehälter (55) – oder mit
einer Druckmittelsenke – Atmosphäre – verbindbar
oder gegen beide absperrbar.
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Es
ist jedoch auch möglich,
bei der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung
den zweiten Druckmittelausgang (50) mittels eines Stopfens
zu verschließen
oder den zweiten Druckmittelausgang (50) ganz wegzulassen,
so daß nur
ein Verbraucher – Luftfederbalg
(43) – mit
der Druck mittelquelle oder mit der Atmosphäre verbindbar oder gegen beide
absperrbar ist.
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Das
erste Ventil kann selbstverständlich auch
als Sitzventil ausgebildet sein.
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Ebenso
ist es gemäß der Erfindung
auch möglich,
den Steuerkolben (37) anders, als in den Ausführungsbeispielen
dargestellt, auszubilden. Der Steuerkolben kann scheibenförmig oder
auch als Stufenkolben ausgebildet sein.
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Um
sicherzustellen, daß auch
bei sehr niedrigen Drücken
in den Luftfederbälgen
(43 und 48) das erste Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
in seine Schließstellung
gelangen kann, kann die die Druckmittelausgangskammer (5)
begrenzende Wirkfläche
des Steuerkolbens (37) größer ausgebildet werden als
die die Steuerkammer (38) begrenzende Wirkfläche des Steuerkolbens
(37). Dies bietet sich insbesondere bei einer Ventileinrichtung
an, die ein Wechselventil (65, 63, 64)
aufweist, wie in 2 dargestellt.
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Das
Wechselventil (65, 63, 64) kann sowohl im
Gehäuse
(1, 12) als auch außen am Gehäuse (1, 12)
angeordnet werden. In 2 ist lediglich eine bevorzugte
Anordnung des Wechselventils (65, 63, 64) dargestellt.
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Das
zweite Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
kann als elektromagnetisch betätigbares
Wegeventil, wie in den 1 und 2 dargestellt,
ausgebildet und am Gehäuse
(1, 12) der Ventileinrichtung angeordnet sein.
Es ist jedoch auch möglich,
das zweite Ventil als ein von einem Druckmittel gesteuertes Ventil
auszubilden und dieses am oder im Gehäuse der Ventileinrichtung anzuordnen.
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Als
Wand zwischen der Steuerkammer (38) und dem zweiten Ventil
(30, 29, 27, 17, 16)
bzw. der Druckmittelkammer (32) kann die plattenartige
Dichtung (33), wie in den 1 und 2 gezeigt,
oder eine von einem Teil des ersten Gehäuseteiles (1) oder
einem Teil des zweiten Gehäuseteiles
(12) gebildete Wand dienen. Denkbar ist es auch, ein plattenartiges
Teil aus Metall oder Kunststoff lösbar und abgedichtet im Gehäuse (1, 12)
so anzuordnen, daß dieses
Teil die besagte Wand bildet.
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Die
erfindungsgemäße steuerbare
Ventileinrichtung kann in allen mit einem Druckmittel arbeitenden
Einrichtungen und Anlagen eingesetzt werden, unabhängig davon,
ob als Druckmittel Luft, Hydrauliköl oder ein anderes Medium verwendet
wird.
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Dadurch,
daß die
Ventileinrichtung zwei Druckmittelausgänge (41 und 50)
besitzt, und dadurch daß den
Druckmittelausgängen
(41 und 50) der Ventileinrichtung eine gemeinsame
Druckmitteleingangskammer (45) zugeordnet ist, die mittels
eines Ventilschließgliedes – Ventilschieber
(39, 47, 3) – und mit diesem zusammenwirkenden
Steueröffnungen
gegen die Druckmittelausgänge
(41 und 50) absperrbar bzw. mit diesen verbindbar
ist, und dadurch, daß im
Ventilschließglied
eine Durchgangsöffnung (40)
zur ständigen
Verbindung der beiden Druckmittelausgänge (41 und 50)
miteinander vorgesehen ist, wird zum wahlweisen Erhöhen oder
Verringern der Druckmittel menge in jeweils zwei Luftfederbälgen (43 und 48)
in besonders vorteilhafter Weise nur ein erstes Ventil (44, 46, 39, 47, 3)
und nur ein zweites Ventil (30, 29, 27, 17, 16)
benötigt.