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Die Erfindung betrifft ein Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer, das einen in einer Ventilplatte oder einem Dämpfkolben angeordneten Durchlassquerschnitt aufweist, der mit einem federbelasteten Ventilkörper zusammenwirkt, wobei der Durchlassquerschnitt üblicherweise durch Bohrungen gebildet ist und der Ventilkörper aus wenigstens einer Ventilscheibe besteht und eine dem Dämpfventil zugeordnete Voröffnung vorgesehen ist, die einen in Öffnungsrichtung eines Dämpfventils wirksamen zuschaltbaren Voröffnungsquerschnitt aufweist.
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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 Ventilscheibe besitzt am Außenumfang einen Bund, auf dem sich Federscheiben abstützen, 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 verdrehsicherer 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 Ventilscheibe.
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Ferner ist eine richtungsabhängig wirkende Voröffnung in der
DE 196 15 587 A1 beschrieben. 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 Ventilscheibe 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 Durchlassquerschnitt des Dämpfventils.
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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 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 richtungsabhängig die Durchströmung des Voröffnungsquerschnitts ansteuert, bekannt. Die Ansteuerung des Rückschlagventils erfolgt durch einen Kolbenring, der in Reibverbindung mit der Innenwandung des Zylinders des Schwingungsdämpfers steht.
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Die
DE 197 38 617 zeigt ein aus dem Ventilkörper und der Ventilscheibe bestehendes Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer, das einen Durchlassquerschnitt aufweist, der von einer Ventilscheibe abgedeckt wird, wobei das Dämpfventil einen in Öffnungsrichtung, durch den Schaltring wirksam zuschaltbaren, vor dem Dämpfventil öffnenden Voröffnungsquerschitt in Form einer Radialbohrung aufweist, wobei der Voröffnungsquerschnitt räumlich getrennt von der wirksamen Öffnung des Durchlassquerschnitts angeordnet ist und ein Rückschlagventil richtungsabhängig die Durchströmung des Voröffnungsquerscnitts ansteuert, wobei das Rückschlagventil von einer Federkraft in Schließrichtung vorgespannt ist, wobei sich die Federkraft am Dämpfventil, nämlich am Ventilkörper abstützt.
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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.
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Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung durch den Anspruch 1 gelöst.
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Mit dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil sind einige Vorteile verbunden. Zum einen kann man einen ortsfesten Kolbenring einsetzen. Bei axial beweglichen Kolbenringen kann es u. U. Poltergeräusche geben. Des Weiteren erreicht man eine einfache Montage, da die das Rückschlagventil bildenden Teile von einer Montagevorrichtung am Dämpfventil sehr leicht platziert werden können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die Federkraft von einem Federelement 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 wirksam werden kann, minimiert ist.
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Eine selbsttätige Umschaltung der Voröffnung, d. h. eine Wirkung der Voröffnung bei einem entsprechenden Dämpfventil, das beispielsweise der Druckdämpfung zugeordnet ist, und eine Abschaltung der Voröffnung bei einem der Zugdämpfung zugeordneten Dämpfventil, wird durch das Rückschlagventil geschaffen, das mit dem Voröffnungsquerschnitt zusammenwirkt und insbesondere als Ventilscheibe ausgebildet ist. Um in jeder Lage des Schwingungsdämpfers eine einwandfreie Funktion dieses Rückschlagventils sicherzustellen, ist die Ventilscheibe von einer schwachen Schließfeder beaufschlagt.
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Die Ausbildung des Voröffnungsquerschnittes wird durch eine oder mehrere auf einem Teilkreis in der Ventilplatte oder im Dämpfkolben angeordnete Bohrungen erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der mindestens eine Teilkreis auf dem der Voröffnungsquerschnitt angeordnet ist, kleiner ist als ein Teilkreis auf dem die Durchlassquerschnitte des Dämpfventils angeordnet sind. Die Durchlassquerschnitte für das Dämpfventil setzt man möglichst weit nach radial außen, bezogen auf die Ventilscheibe, um auch bei kleineren Drücken in den Durchlassquerschnitten schon eine Abhubbewegung zu erreichen. Andererseits kann man größere Federkräfte einsetzen, die auf die Ventilscheibe wirken. Die notwendigen Drücke zum Öffnen des Rückschlagventils sind klar. Deswegen kann der Voröffnungsquerschnitt auf einem kleineren Teilkreis angeordnet sein.
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Ebenso wird ein leicht zu begrenzender Voröffnungsquerschnitt durch mindestens eine radial verlaufende und von einer Mittenbohrung des Dämpfkolbens ausgehenden 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 Voröffnungsquerschnitt durch ein Zusammenwirken mit einer Begrenzungseinrichtung, vorzugsweise mit einer Steuerscheibe, gebildet wird. Eine weitere vorteilhafte Bildung des Voröffnungsquerschnitts wird durch Buchsen geschaffen, die in die den Voröffnungsquerschnitt bildende Bohrungen eingepresst werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:
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1 einen Ausschnitt eines Dämpfkolbens mit einem Dämpfventil und einer selbsttätig umschaltenden Voröffnung im Längsschnitt;
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2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer weiteren Dämpfkolbenkonstruktion mit einem geänderten Voröffnungsquerschnitt;
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3 einen durch eine Buchse gebildeten Voröffnungsquerschnitt, der getrennt vom Dämpfventil im Dämpfkolben angeordnet ist.
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Der in 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, wodurch 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 geschlossener 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 Ventilfeder 7 kompensiert bzw. überschreitet. Dementsprechend ist der zwischen dem Ventilsitz und der Ventilscheibe 5 gebildete Durchflussquerschnitt differenzdruckabhängig und somit auch die daraus resultierende Dämpfkraft.
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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 Dämpfventil zugeordnet werden kann und dementsprechend nur in einer Bewegungsrichtung 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 Voröffnungsquerschnitt 21 auf einfache Weise den geforderten Werten angepasst werden kann. Dies wird durch einen oder mehrere getrennt vom Durchlassquerschnitt 9 angeordnete Voröffnungsdurchlässe 29 im Dämpfkolben 3 erreicht. Die Durchlassquerschnitte 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 Ausführungsbeispiel 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 Arbeitsraum auftritt. Damit in jeder Einbaulage des Schwingungsdämpfers die einwandfreie 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 Voröffnungskonstruktion 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
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In 2 ist eine einfache Anordnung eines den gestellten Anforderungen leicht anpassbaren 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 einem entsprechenden Außendurchmesser versehenen Steuerscheibe 19 abgedeckt ist.
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Eine weitere Ausführung für den Voröffnungsquerschnitt 21 ist Gegenstand der in 3 gezeigten Konstruktion. Hier ist in den von einer Bohrung gebildeten Voröffungsdurchlass 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 Voröffnungsquerschnitt 29 eine zylindrische Buchse eingepresst sein, die beispielsweise einen an der Außenfläche vorgesehenen Voröffnungsquerschnitt besitzt.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungen für die Voröffnung 15 sind alle unabhängig und ohne Funktionsänderung des Dämpfventils 1 an den geforderten Voröffnungsquerschnitt 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.
