DE10059707A1 - Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer - Google Patents
Dämpfventil für einen SchwingungsdämpferInfo
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- F16F9/348—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body
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Abstract
Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer, das einen Durchlassquerschnitt aufweist, der von wenigstens einer Ventilscheibe abgedeckt wird, wobei das Dämpfventil ein in Öffnungsrichtung wirksam zuschaltbaren Voröffnungsquerschnitt aufweist, wobei der Voröffnungsquerschnitt räumlich getrennt von dem Durchlassquerschnitt angeordnet ist und ein Rückschlagventil richtungsabhändig die Durchströmung des Voröffnungsquerschnitts ansteuert, wobei das Rückschlagventil von einer Federkraft in Schließrichtung vorgespannt ist, wobei sich die Federkraft am Dämpfventil abstützt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer, das einen in
einer Ventilplatte oder einem Dämpfkolben angeordneten Durchlassquerschnitt auf
weist, der mit einem federbelasteten Ventilkörper zusammenwirkt, wobei der Durch
lassquerschnitt üblicherweise durch Bohrungen gebildet ist und der Ventilkörper aus
wenigstens einer Ventilscheibe besteht und eine dem Dämpfventil zugeordnete Vor
öffnung vorgesehen ist, die einen in Öffnungsrichtung eines Dämpfventils wirksamen
zuschaltbaren Voröffnungsquerschnitt aufweist.
Ein derartiges Dämpfventil ist durch die DE 40 25 115 A1 bekannt, wobei in einer
starren Ventilscheibe ein mit dem Durchlassquerschnitt der Ventilplatte oder des
Dämpfkolbens zusammenwirkender Voröffnungsquerschnitt angeordnet ist. Die Ven
tilscheibe besitzt am Außenumfang einen Bund, auf dem sich Federscheiben abstüt
zen, wobei in dem von der Ventilscheibe und den Federscheiben gebildeten Raum
eine den Voröffnungsquerschnitt abdeckende Rückschlagscheibe vorgesehen ist.
Damit der Voröffnungsquerschnitt mit dem Durchlassquerschnitt fluchtet, ist ein ver
drehsicherer Einbau der Ventilscheibe zum Durchlassquerschnitt erforderlich, so
dass diese Konstruktion durch die notwendige Führung relativ umständlich und teuer
in der Herstellung und Montage ist. Ferner erfordert eine Anpassung an geforderte
Dämpfkräfte im Voröffnungsbereich eine Änderung der relativ komplizierten Ventil
scheibe.
Ferner ist eine richtungsabhängig wirkende Voröffnung in der DE 196 15 587 A1 be
schrieben. Diese mit dem Dämpfventil zusammenwirkende Voröffnung zeigt eine
konzentrisch zu einer Ventilscheibe angeordnete Umschaltscheibe, die dünner als
die Ventilscheibe ausgebildet ist und am äußeren Umfang Führungen für die Ventil
scheibe besitzt und mit dieser eine erste Voröffnung bildet. Eine zweite Voröffnung
entsteht beim Abhub der Umschaltscheibe vom Ventilsitz. Auch diese Konstruktion
erfordert eine unverdrehbare Anordnung der Umschaltscheibe zum Durchlassquer
schnitt des Dämpfventils.
Aus der DE 40 33 186 A1 und der DE 195 23 397 C1 ist jeweils ein Dämpfventil für
einen Schwingungsdämpfer, das einen Durchlassquerschnitt aufweist, der von we
nigstens einer Ventilscheibe abgedeckt wird, wobei das Dämpfventil ein in Öffnungs
richtung wirksam zuschaltbaren Voröffnungsquerschnitt aufweist, wobei der Voröff
nungsquerschnitt räumlich getrennt von dem Durchlassquerschnitt angeordnet ist
und ein Rückschlagventil richtungsabhängig die Durchströmung des Voröffnungs
querschnitts ansteuert, bekannt. Die Ansteuerung des Rückschlagventils erfolgt
durch einen Kolbenring, der in Reibverbindung mit der Innenwandung des Zylinders
des Schwingungsdämpfers steht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dämpfventil mit einer Voröffnung
zu schaffen, das einfach und kostengünstig herstellbar ist, eine leichte Anpassung
an geforderte Dämpfkraftkennlinien insbesondere im Voröffnungsbereich ermöglicht
und eine problemlose Montage gestattet.
Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung durch den Anspruch 1 gelöst.
Mit dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil sind einige Vorteile verbunden. Zum
einen kann man einen ortsfesten Kolbenring einsetzen. Bei axial beweglichen Kol
benringen kann es u. U. Poltergeräusche geben. Des weiteren erreicht man eine
einfache Montage, da die das Rückschlagventil bildenden Teile von einer Montage
vorrichtung am Dämpfventil sehr leicht plaziert werden können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die Federkraft von einem Federele
ment gebildet, das sich an der Ventilscheibe des Dämpfventils abstützt. Wenn die
Ventilscheibe vom Dämpfventil abhebt, dann kann das Rückschlagventil unabhängig
vom Federweg des Federelementes einen zusätzlichen Öffnungsweg zurücklegen,
so dass die Möglichkeit, dass das Rückschlagventil als eine Art Nachdrossel wirk
sam werden kann, minimiert ist.
Eine selbsttätige Umschaltung der Voröffnung, d. h. eine Wirkung der Voröffnung bei
einem entsprechenden Dämpfventil, das beispielsweise der Druckdämpfung zuge
ordnet ist, und eine Abschaltung der Voröffnung bei einem der Zugdämpfung zuge
ordneten Dämpfventil, wird durch das Rückschlagventil geschaffen, das mit dem
Voröffnungsquerschnitt zusammenwirkt und insbesondere als Ventilscheibe ausge
bildet ist. Um in jeder Lage des Schwingungsdämpfers eine einwandfreie Funktion
dieses Rückschlagventils sicherzustellen, ist die Ventilscheibe von einer schwachen
Schließfeder beaufschlagt.
Die Ausbildung des Voröffnungsquerschnittes wird durch eine oder mehrere auf ei
nem Teilkreis in der Ventilplatte oder im Dämpfkolben angeordnete Bohrungen er
reicht. Dabei ist vorgesehen, dass der mindestens eine Teilkreis auf dem der Voröff
nungsquerschnitt angeordnet ist, kleiner ist als ein Teilkreis auf dem die Durchlass
querschnitte des Dämpfventils angeordnet sind. Die Durchlassquerschnitte für das
Dämpfventil setzt man möglichst weit nach radial außen, bezogen auf die Ventil
scheibe, um auch bei kleineren Drücken in den Durchlassquerschnitten schon eine
Abhubbewegung zu erreichen. Andererseits kann man größere Federkräfte einset
zen, die auf die Ventilscheibe wirken. Die notwendigen Drücke zum Öffnen des
Rückschlagventils sind klar. Deswegen kann der Voröffnungsquerschnitt auf einem
kleineren Teilkreis angeordnet sein.
Ebenso wird ein leicht zu begrenzender Voröffnungsquerschnitt durch mindestens
einen radial verlaufenden und von einer Mittenbohrung des Dämpfkolbens ausge
henden Ausnehmung geschaffen. Selbstverständlich können anstelle der Bohrungen
oder der Ausnehmung auch anders geformte Durchbrechungen in der Ventilplatte
oder dem Dämpfkolben angeordnet werden, wobei in jedem Fall der Voröffnungs
querschnitt durch ein Zusammenwirken mit einer Begrenzungseinrichtung, vorzugs
weise mit einer Steuerscheibe, gebildet wird. Eine weitere vorteilhafte Bildung des
Voröffnungsquerschnitts wird durch Buchsen geschaffen, die in die den Voröff
nungsquerschnitt bildende Bohrungen eingepresst werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausfüh
rungsformen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Ausschnitt eines Dämpfkolbens mit einem Dämpfventil und einer selbst
tätig umschaltenden Voröffnung im Längsschnitt;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer weiteren Dämpfkolbenkonstruktion
mit einem geänderten Voröffnungsquerschnitt;
Fig. 3 einen durch eine Buchse gebildeten Voröffnungsquerschnitt, der getrennt vom
Dämpfventil im Dämpfkolben angeordnet ist.
Der in Fig. 1 gezeigte Dämpfkolben 3 weist ein Dämpfventil 1 auf, das von einer
Ventilscheibe 5 und eine Ventilfeder 7 gebildet ist. Diese Ventilscheibe 5 wirkt mit im
Dämpfkolben 3 befindlichen Durchlassquerschnitten 9 zusammen und wird von der
als Tellerfeder ausgebildeten Ventilfeder 7 gegen Ventilsitzflächen gedrückt, wo
durch eine im wesentlichen von der Anpresskraft der Ventilfeder 7 abhängige
Dämpfwirkung erzielbar ist. Der Dämpfkolben ist abdichtend und axial beweglich in
einem Zylinder 11 geführt und auf einer Kolbenstange 13 befestigt. Oberhalb des
Dämpfkolbens 3 befindet sich ein mit Dämpfflüssigkeit gefüllter und nach außen ge
schlossener Arbeitsraum und ebenso ist ein entsprechender Arbeitsraum unterhalb
des Dämpfkolbens 3 angeordnet. Wird beispielsweise über die Kolbenstange 13 eine
nach unten gerichtete Kraft auf den Dämpfkolben 3 ausgeübt, so entsteht zwischen
den Arbeitsräumen ein Druckunterschied und das Dämpfventil 1 öffnet erst, wenn die
vom Druckunterschied auf die Ventilscheibe ausgeübte Kraft die Federkraft der Ven
tilfeder 7 kompensiert bzw. überschreitet. Dementsprechend ist der zwischen dem
Ventilsitz und der Ventilscheibe 5 gebildete Durchflussquerschnitt differenzdruckab
hängig und somit auch die daraus resultierende Dämpfkraft.
Ehe die Dämpfwirkung des Dämpfventils 1 einsetzt, ist eine Voröffnung vorgesehen,
die schon bei geringsten Druckunterschieden zwischen den Arbeitsräumen wirksam
ist. Wesentlich ist bei dieser Konstruktion, dass diese Voröffnung nur einem Dämpf
ventil zugeordnet werden kann und dementsprechend nur in einer Bewegungsrich
tung des Dämpfkolbens eine Dämpfwirkung bewirkt. Hierzu ist eine vom eigentlichen
Dämpfventil 13 vollkommen getrennt angeordnete Voröffnung 15 vorgesehen, die
einen für die gewünschte Voröffnungsdämpfung ermittelten Voröffnungsquerschnitt
21 besitzt. Je nach gewünschter Dämpfwirkung ist es erwünscht, dass dieser Voröff
nungsquerschnitt 21 auf einfache Weise den geforderten Werten angepasst werden
kann. Dies wird durch einen oder mehrere getrennt vom Durchlassquerschnitt 9 an
geordnete Voröffnungsdurchlässe 29 im Dämpfkolben 3 erreicht. Die Durchlassquer
schnitte 9 sind auf einem größeren Teilkreis angeordnet als der mindestens eine
Voröffnungsquerschnitt. Die Bildung des jeweiligen Voröffnungsquerschnitts 21 wird
durch eine Begrenzungseinrichtung 17 geschaffen, die bei diesem Ausführungsbei
spiel durch eine den jeweiligen Voröffnungsquerschnitt 29 teilweise abdeckende
Steuerscheibe 19 gebildet ist. Dieser Voröffnungsquerschnitt 21 ist auf der einen
Seite des Voröffnungsquerschnittes 29 angeordnet, während die andere Seite mit
einem Voröffnungsventilkörper 23 zusammenwirkt und so ein Rückschlagventil 25
bildet, das die Voröffnung 15 freigibt, sobald ein kleiner Überdruck im unteren Ar
beitsraum auftritt. Damit in jeder Einbaulage des Schwingungsdämpfers die ein
wandfreie Funktion des Rückschlagventils 25 gewährleistet ist, wird der Voröffnungsventilkörper
23 von einer Schließfeder 27 beaufschlagt. Die Schließfeder stützt
sich mit ihrer Federkraft unmittelbar an der Ventilscheibe 5 des Dämpfventils ab. Die
Schließfeder 27 und die Ventilfeder 7 stützen sich gemeinsam an einem Absatz 35
einer Zentrierhülse 37 ab. Die vom Dämpfventil 1 getrennt angeordnete Voröff
nungskonstruktion ist bei diesem Ausführungsbeispiel nur bei nach unten bewegtem
Dämpfkolben 3 wirksam, also vor dem Ansprechen des eigentlichen Dämpfventils 1.
Dies entspricht beispielsweise bei einem Schwingungsdämpfer der Zugdämpfung.
Wird dagegen der Dämpfkolben 3 durch die Kolbenstange 13 nach oben gezogen,
so ist durch das Rückschlagventil 25 der Voröffnungsquerschnitt 21 geschlossen und
es ist dann ein hier nicht eingezeichnetes und der Zugdämpfung zugeordnetes
Dämpfventil wirksam. Die
In Fig. 2 ist eine einfache Anordnung eines den gestellten Anforderungen leicht an
passbaren Voröffnungsquerschnitts 21 gezeigt. dies wird dadurch erreicht, dass der
Dämpfkolben 3 eine von der Mittenbohrung ausgehende Aussparung 31 aufweist,
die entsprechend der ermittelten gewünschten Querschnittsfläche von einer mit ei
nem entsprechenden Außendurchmesser versehenen Steuerscheibe 19 abgedeckt
ist.
Eine weitere Ausführung für den Voröffnungsquerschnitt 21 ist Gegenstand der in
Fig. 3 gezeigten Konstruktion. Hier ist in den von einer Bohrung gebildeten Voröf
fungsdurchlass 29 eine Buchse 33 eingepresst, die den Voröffnungsquerschnitt 21
aufweist. Diese Buchse 33 ist als Bundbuchse ausgeführt und besitzt eine Bohrung,
die den Voröffnungsquerschnitt 21 bildet. Anstelle der Bundbuchse kann in den Vor
öffnungsquerschnitt 29 eine zylindrische Buchse eingepresst sein, die beispielsweise
einen an der Außenfläche vorgesehenen Voröffnungsquerschnitt besitzt.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungen für die Voröffnung 15 sind alle unab
hängig und ohne Funktionsänderung des Dämpfventils 1 an den geforderten Voröff
nungsquerschnitt 21 anpaßbar und wirken infolge des Rückschlagventils 25 nur in
einer Bewegungsrichtung des Dämpfkolbens 3. Selbstverständlich kann ein solches
Voröffnungsventil mit ständig geöffneten und in beiden Bewegungsrichtungen des
Dämpfkolbens 3 wirkenden Voröffnungsquerschnitten kombiniert werden. Sämtliche
dargestellte Voröffnungsventile sind aus kostengünstigen Bauteilen aufgebaut, die
einfach und ohne Verdrehsicherung herstellbar und problemlos montierbar sind.
Claims (8)
1. Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer, das einen Durchlassquerschnitt
aufweist, der von wenigstens einer Ventilscheibe abgedeckt wird, wobei das
Dämpfventil ein in Öffnungsrichtung wirksam zuschaltbaren Voröffnungsquer
schnitt aufweist, wobei der Voröffnungsquerschnitt räumlich getrennt von dem
Durchlassquerschnitt angeordnet ist und ein Rückschlagventil richtungsabhängig
die Durchströmung des Voröffnungsquerschnitts ansteuert,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rückschlagventil (25) von einer Federkraft in Schließrichtung vorge
spannt ist, wobei sich die Federkraft am Dämpfventil (5; 7) abstützt.
2. Dämpfventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Federkraft von einem Federelement (27) gebildet wird, das sich an der
Ventilscheibe (5) des Dämpfventils abstützt.
3. Dämpfventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rückschlagventil (25) aus einem als Ventilscheibe ausgebildeten Voröffnungsventilkörper
(23) besteht und diese Ventilscheibe den Voröffnungsquer
schnitt (29) abdeckt.
4. Dämpfventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Voröffnungsquerschnitt (29) durch eine oder mehrere auf einem Teil
kreis angeordnete Bohrungen gebildet ist.
5. Dämpfventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Teilkreis auf dem der Voröffnungsquerschnitt ange
ordnet ist, kleiner ist als ein Teilkreis auf dem die Durchlassquerschnitte des
Dämpfventils angeordnet sind.
6. Dämpfventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Voröffnungsquerschnitt (29) durch mindestens eine radial verlaufende
und von einer Mittenbohrung des Dämpfkolbens (3) ausgehende Ausnehmung
(31) gebildet ist.
7. Dämpfventil nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Voröffnungsquerschnitt (21) durch teilweise Abdeckung der Bohrungen
oder der Ausnehmungen (31) gebildet ist.
8. Dämpfventil nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Voröffnugsquerschnitt (21) durch Buchsen (33) gebildet ist, die in die
den Voröffnungsquerschnitt (29) bildende Bohrungen eingepresst sind.
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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Effective date: 20140701 |