DE4426385A1 - Hydraulischer, regelbarer Schwingungsdämpfer - Google Patents
Hydraulischer, regelbarer SchwingungsdämpferInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen,
regelbaren Schwingungsdämpfer mit einem an einer
Kolbenstange befestigten Kolben, der einen Arbeits
zylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte
Arbeitsräume unterteilt, wobei mindestens teilweise zur
Steuerung der Dämpfungskraft ein vorgesteuertes,
elektromagnetisch betätigbares Dämpfungsventil vorge
sehen ist, wobei ein Ventilkörper und ein Vorsteuer
element je einen Ventilsitz beaufschlagen und zumindest
der Ventilkörper in einer Führung axial verschiebbar
gelagert ist.
Es sind bereits hydraulisch, regelbare Schwingungs
dämpfer bekannt (z. B. DE-PS 37 19 113), deren Dämpfungs
kraft einstellbar ist. Hierzu steuert ein mit einem
axial beweglichen Ventilkörper und einem Ventilsitz ver
sehenes Dämpfungsventil den wirksamen Querschnitt eines
Dämpfungskanales. Das elektromagnetisch betätigbare
Dämpfungsventil besteht dabei aus einer Anzahl von
Einzelteilen, wie z. B. Magnetanker, Ventilkörper sowie
die den Magnetanker umgebende Ankerführung, wobei die
Einzelteile aus der Fertigung resultierende Toleranzen
aufweisen. Aus Funktionsgründen müssen die Führungen für
den Ventilkörper, die Ventilsitze des Vorsteuerelementes
und des Ventilkörpers entsprechende Toleranzen auf
weisen, damit die Ventilkegel die Dichtposition gewähr
leisten, wobei gleichzeitig eine einwandfreie axiale
Führung notwendig sein muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventilkörper für ein
Dämpfungsventil so auszubilden, daß eine einwandfreie
Funktion unabhängig der Fertigungstoleranzen der einzel
nen Bauteile gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der
Ventilkörper mindestens zweiteilig ausgebildet ist,
wobei ein Teil in der axialen Führung gehalten ist und
mit dem zweiten Teil derart verbunden ist, daß das
zweite Teil in einer weiteren axialen Führung ver
laufend, gegenüber dem ersten Teil radial verschiebbar
angeordnet ist.
Die zuverlässige Regelbarkeit des Dämpfungsventiles ist
von der Dichtigkeit der Vorsteuerkammer sowie der zuge
hörigen Ventilsitze abhängig. Vorteilhaft ist bei dieser
Lösung, daß ein mehrteiliger Ventilkörper, bestehend aus
grob tolerierten und damit preisgünstigen Einzelteilen
vorgesehen ist, der gegenüber seinen axialen Führungs
flächen dichtend gehalten ist, wobei die radiale Ver
schiebung der Einzelteile lediglich eine Abhängigkeit zu
einer einzigen Führungsfläche notwendig macht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Ventilsitz des
Vorsteuerelementes im Ventilkörper angeordnet.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen,
daß der Ventilsitz des Ventilkörpers im zweiten Teil
angeordnet ist. Hierbei ist von Vorteil, daß die beiden
Ventilsitze des Vorsteuerelementes und des Ventilkörpers
jeweils einem Teil des Ventilkörpers zugeordnet sind,
die dann radial zueinander verschiebbar angeordnet sind
und somit eine einwandfreie Dichtfunktion sowohl gegen
über ihren axialen Führungsflächen als auch gegenüber
dem zugehörigen Ventilsitz gewährleisten.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß der Ventil
sitz des Vorsteuerelementes und des Ventilkörpers durch
das erste Teil des Ventilkörpers gebildet werden.
Nach einer Ausgestaltung verspannt eine Feder den ersten
und zweiten Teil des Ventilkörpers axial gegeneinander.
Zur einwandfreien Funktion ist dabei ein Teil des
Ventilkörpers gegenüber der Feder radial verschiebbar
angeordnet, bzw. die Feder läßt sich radial gegenüber
mindestens einem Teil des Ventilkörpers verschieben.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß der Ventilsitz
des Ventilkörpers als Planfläche oder Kegelfläche ausge
bildet ist.
Zur Ansteuerung der Vorsteuerkammer mit dem entsprechen
den Systeminnendruck weist der Ventilkörper einen Durch
laß auf, der die Stirnseite des Ventilkörpers mit seiner
Rückseite verbindet. Mit Vorteil bildet dabei die Rück
seite des Ventilkörpers eine der Begrenzungswände der
Vorsteuerkammer.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in
den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer zusammen mit einem
elektromagnetisch betätigbaren Dämpfungsventil im Quer
schnitt
Fig. 2 einen Ausschnitt des Ventilkörpers des
Dämpfungsventiles mit seinen benachbarten Bauteilen
Fig. 3 einen Ventilkörper mit zusätzlicher Abdichtung
zu seinen Führungsflächen
Fig. 4 einen Ventilkörper mit kegeliger Ventilsitz
fläche.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform zeigt einen
Schwingungsdämpfer 20 im Querschnitt, wobei aus Verein
fachungsgründen der Arbeitskolben und die Kolbenstange
nicht dargestellt sind. Der Arbeitszylinder 21 ist von
einem Mantelrohr 22 umgeben, an dessen äußerer Umfangs
fläche ein elektrisch steuerbares Dämpfungsventil 23 an
geordnet ist. Das elektrisch steuerbare Dämpfungsventil
23 steuert den Querschnitt eines Durchflußkanales 24
über den Ventilsitz 17 um somit die Dämpfungskraft des
Schwingungsdämpfers 20 zu beeinflussen. Das elektrisch
steuerbare Dämpfungsventil 23 besteht im einzelnen aus
elektrischen Teilen, die ein Vorsteuerelement 1 beauf
schlagen. Der hydraulisch beeinflußte Teil des
Dämpfungsventils 23 ist in Fig. 2 in vergrößertem Maß
stab dargestellt.
In der Fig. 2 ist der hydraulische Teil des Dämpfungs
ventiles 23 vergrößert dargestellt, wobei im Fahrbetrieb
der Dämpfungsdruck den ersten Teil 11 des Ventilkörpers
beaufschlagt und dabei den Ventilsitz 17 zu öffnen ver
sucht. Über den Durchlaß 18 stellt sich in der Vor
steuerkammer 19 ein bestimmter Steuerdruck ein, dieser
Steuerdruck versucht den ersten Teil 11 des Ventil
körpers in Schließrichtung auf den Ventilsitz 17 des
Ventilkörpers zu bewegen. Gleichzeitig wird das Vor
steuerelement 1 beaufschlagt. Die zuverlässige Regel
barkeit des Dämpfungsventiles 23 ist von der Dichtigkeit
der Vorsteuerkammer 19 abhängig. Außerdem ist die
Dichtigkeit der Ventilsitze 2 und 17 von Bedeutung.
Die Steuerdruckregelung erfolgt letztlich durch das Vor
steuerelement 1 und dessen Ventilsitz 2. Die Führungen 3
und 4 des Ventilkörpers 9 bzw. 11 werden mit einem
äußerst engen Spielsitz gefertigt, um die Leckage aus
der Vorsteuerkammer 19 in den Ausgleichsraum des
Schwingungsdämpfers so gering wie möglich zu halten. Der
Zwischenboden 5 ist stets auf eine Dichtkante 6 gedrückt
und somit ausreichend abgedichtet.
Um ein derartiges Dämpfungsventil 23 in einer Großserie
wirtschaftlich produzieren zu können, müssen die Einzel
teile hinsichtlich ihrer Fertigungstoleranzen großzügig
ausgelegt und hergestellt werden. Der Zwischenboden 5
sollte möglicherweise ebenfalls aus wirtschaftlichen
Gründen und aus Montagegründen mit Spiel im Ventil
gehäuse 7 eingebracht werden. Wird beispielsweise der
Zwischenboden 5 formgebunden hergestellt (etwa aus
Sinter, Druckguß oder dergleichen), so addieren sich
einerseits das radiale Spiel zwischen dem Ventilgehäuse
7 und dem Zwischenboden 5 sowie der Mittenversatz der
Führungsbohrung 8 im Zwischenboden 5. Selbst in einer
Einspannung gefertigte Drehteile haben geringe
Koaxialitätsabweichungen, das heißt, eine entsprechende
Maschinentoleranz. Die hierdurch auftretenden Toleranzen
stehen einer Herstellung eines einstückigen Ventil
körpers (9, 11) entgegen. Im Extremfall würde ein Ver
klemmen des Ventilkörpers auftreten.
In der Fig. 2 ist der Ventilkörper mehrteilig, das
heißt, aus dem ersten Teil 11 und dem zweiten Teil 9
hergestellt. Somit kann das zweite Teil 9 wirtschaftlich
hergestellt werden. Das als Ventilplatte wirkende erste
Teil 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Stanzteil
hergestellt und läßt sich anschließend härten, so daß
unnötige Schleifoperationen wegfallen können. Die Feder
10 sieht Ausnehmungen 12 für einen entsprechenden Durch
laß des Dämpfungsmittels vor. Der Dämpfungsmittel
durchlaß läßt sich aber auch durch entsprechende Aus
nehmungen im ersten Teil 9 des Ventilkörpers ausbilden,
so daß dann die Feder 10 als Scheibe hergestellt werden
kann.
Um eine radiale Freigängigkeit des zweiten Teiles 9 des
Ventilkörpers zu begrenzen wird der Absatz 13 vor
gesehen, so daß darüber hinaus auch eine übermäßige
Koaxialität den Einbau des Ventilkörpers in das Ventil
gehäuse 7 erschwert. Das Einfädeln des Ventilkörpers
wird durch eine Einführschräge 14 erleichtert. Durch die
radiale Beweglichkeit des ersten Teiles 11 und des
zweiten Teiles 9 des Ventilkörpers lassen sich die
Außendurchmesser 15 und der Außendurchmesser 16 des
Ventilkörpers bei Beibehaltung einer einwandfreien Ab
dichtung kostengünstig herstellen.
Aus der Fig. 3 ist eine Ausführungsform zu entnehmen,
bei der zusätzlich im zweiten Teil 9 des Ventilkörpers
eine Dichtung 25 gegenüber der Führung 4 angeordnet ist.
Darüber hinaus enthält das erste Teil 11 des
Ventilkörpers im Bereich der Führung 3 ebenfalls eine
zusätzliche Dichtung 26, so daß durch die Führungen 3
und 4 des Ventilkörpers kein Dämpfungsmittel strömen
kann und somit sich auch keine Schmutzpartikel fest
setzen können. Der Dichtungsring 25 wird durch die Feder
10 in seiner Aufnahme gehalten, so daß das zweite Teil 9
des Ventilkörpers als hinterschnittfreies Bauteil span
los herstellbar ist.
In der Fig. 4 ist als weitere Ausführungsform ein
zweites Teil 9 des Ventilkörpers dargestellt, bei dem
der Ventilsitz 17 mit einer schräg verlaufenden Fläche
des zweiten Teiles 9 des Ventilkörpers zusammenarbeitet.
Durch die Anwendung einer schräg verlaufenden Sitzfläche
wird die Störkraft am Ventilkörper klein gehalten, es
handelt sich bei der Störkraft um eine Kraft, die
aufgrund der Sogwirkung im Bereich des Durchflußkanales
24 zustande kommt und das gesamte Dämpfungsventil im
Extremfall in unerwünschte Schwingungen versetzen kann.
Die Feder 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
unterhalb des Ventilkörpers angeordnet, während das
erste Teil 11 des Ventilkörpers oberhalb des zweiten
Teiles 9 des Ventilkörpers vorgesehen ist. Ansonsten
entspricht das Prinzip dieses Ventilkörpers dem in den
Fig. 2 und 3 bereits dargestellten.
Bezugszeichenliste
1 Vorsteuerelement
2 Ventilsitz des Vorsteuerelementes
3 Führung des Ventilkörpers
4 Führung des Ventilkörpers
5 Zwischenboden
6 Dichtkante
7 Ventilgehäuse
8 Bohrung
9 zweites Teil des Ventilkörpers
10 Feder
11 erstes Teil des Ventilkörpers
12 Ausnehmung
13 Absatz
14 Einführschräge
15 Außendurchmesser des Ventilkörpers 1. Teil
16 Außendurchmesser des Ventilkörpers 2. Teil
17 Ventilsitz des Ventilkörpers
18 Durchlaß
19 Vorsteuerkammer
20 Schwingungsdämpfer
21 Arbeitszylinder
22 Mantelrohr
23 Dämpfungsventil
24 Durchflußkanal
25 Dichtung
26 Dichtung
2 Ventilsitz des Vorsteuerelementes
3 Führung des Ventilkörpers
4 Führung des Ventilkörpers
5 Zwischenboden
6 Dichtkante
7 Ventilgehäuse
8 Bohrung
9 zweites Teil des Ventilkörpers
10 Feder
11 erstes Teil des Ventilkörpers
12 Ausnehmung
13 Absatz
14 Einführschräge
15 Außendurchmesser des Ventilkörpers 1. Teil
16 Außendurchmesser des Ventilkörpers 2. Teil
17 Ventilsitz des Ventilkörpers
18 Durchlaß
19 Vorsteuerkammer
20 Schwingungsdämpfer
21 Arbeitszylinder
22 Mantelrohr
23 Dämpfungsventil
24 Durchflußkanal
25 Dichtung
26 Dichtung
Claims (8)
1. Hydraulischer, regelbarer Schwingungsdämpfer mit
einem an einer Kolbenstange befestigten Kolben, der
einen Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssig
keit gefüllte Arbeitsräume unterteilt, wobei
mindestens teilweise zur Steuerung der Dämpfungs
kraft ein vorgesteuertes, elektromagnetisch be
tätigbares Dämpfungsventil vorgesehen ist, wobei
ein Ventilkörper und ein Vorsteuerelement je einen
Ventilsitz beaufschlagen und zumindest der Ventil
körper in einer Führung axial verschiebbar gelagert
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (9, 11) mindestens zweiteilig
ausgebildet ist, wobei ein Teil (9) in der axialen
Führung (3) gehalten ist und mit dem zweiten Teil
(11) derart verbunden ist, daß das zweite Teil (11)
in einer weiteren axialen Führung (4) verlaufend,
gegenüber dem ersten Teil (9) radial verschiebbar
angeordnet ist.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilsitz (2) des Vorsteuerelementes (1)
im Ventilkörper (11) angeordnet ist.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilsitz (17) des Ventilkörpers im
zweiten Teil (11) angeordnet ist.
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilsitz (2) des Vorsteuerelementes (1)
und des Ventilkörpers (9, 11) durch das erste Teil
(11) des Ventilkörpers gebildet werden.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem ersten (9) und zweiten Teil (11)
des Ventilkörpers eine Feder (10) die beiden Teile
(9, 11) axial gegeneinander verspannt.
6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilsitz (17) des Ventilkörpers (9, 11)
als Planfläche oder Kegelfläche ausgebildet ist.
7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (9, 11) einen Durchlaß (18)
aufweist, der die Stirnseite mit seiner Rückseite
verbindet.
8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückseite des Ventilkörpers (9, 11) eine
Vorsteuerkammer (19) bildet.
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Family
ID=6524135
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN SACHS AG, 97422 SCHWEINFURT, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |