DE10121342A1

DE10121342A1 - Dämpfungsventil

Info

Publication number: DE10121342A1
Application number: DE2001121342
Authority: DE
Inventors: Rudolf Marschollek
Original assignee: Wagner and Co Fahrzeugteilefab
Current assignee: Wagner and Co Fahrzeugteilefab
Priority date: 2001-05-02
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2003-01-02
Also published as: FR2824381A1

Abstract

Ein Dämpfungsventil hat für eine Strömungsrichtung einen Durchlass (6) großen Querschnitts, der von einem Ventilkörper (7) gesteuert wird. Dieser Ventilkörper (7) weist eine Drosselbohrung (8) auf, durch die in umgekehrter Strömungsrichtung Druckmittel stark gedrosselt zu strömen vermag. Zusätzlich sind in dem Dämpfungsventil Bypassbohrungen (9, 10) vorgesehen, welche bei geringem Druck von einem Schließkörper (13) verschlossen sind, der bei höherem Druck gegen die Kraft einer Ventilfeder (15) öffnet. Dadurch wird bei höherem Druck auch in dieser Strömungsrichtung ein relativ großer Querschnitt freigegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungsventil, insbesondere für eine hydraulische Kraftfahrzeuglenkung, welches eine Strömungsmittelverbindung zwischen zwei Öffnungen eines Ventilgehäuses hat, bei dem der Durchfluss durch die Strömungsmittelverbindung zwischen den Öffnungen in einer Strömungsrichtung durch einen ersten Ventilkörper und in der entgegengesetzten Strömungsrichtung durch einen zweiten, von einer Ventilfeder in Schließstellung vorgespannten Ventilkörper gesteuert wird, bei dem das Ventilgehäuse ein einen koaxialen Durchlass aufweisenden Ventilsitzkörper hat, gegen den von einer Stirnseite her der erste Ventilkörper in eine den Durchlass zumindest weitgehend verschließbaren Stellung bewegbar ist, und bei dem der Ventilsitzkörper einen von dem zweiten Ventilkörper gesteuerten, von dem ersten Ventilkörper nicht versperrbaren Bypass hat.

Ein Dämpfungsventil der vorstehenden Art ist Gegenstand der DE 197 29 777 A1. Bei dem in dieser Schrift erläuterten Dämpfungsventil verbleibt in Schließstellung des ersten Ventilkörpers stets ein einen Bypass bildender Ringspalt zwischen dem ersten Ventilkörper und dem Durchlass des Ventilsitzkörpers bestehen. Der zweite Ventilkörper ist als Ringkolben ausgebildet, welcher in den Durchlass eingreift und diesen Ringspalt begrenzt. Bei einem vorgegebenen Druckanstieg und einer entsprechenden Strömungsrichtung entfernt sich der als Ringkolben ausgebildete zweite Ventilkörper gegen die Kraft seiner Ventilfeder von dem ersten Ventilkörper, wodurch der Ringspalt sich im Querschnitt vergrößert und dadurch der Druckverlust in dem Dämpfungsventil bei weiter ansteigendem Druck weniger ansteigt als bei geringerem, den zweiten Ventilkörper nicht verschiebenden Druck.

Bei in zwei Strömungsrichtungen durchströmten Versorgungsleitungen eines Verbrauchers, insbesondere bei einer hydraulischen Lenkung, ist es oftmals wünschenswert, dass von einem bestimmten Druck an das Dämpfungsventil einen möglichst ungehinderten Durchfluss ermöglicht, dass also von einem bestimmten Druck an die Dämpfung möglichst gering ist. Trägt man in einem Diagramm den Druck über den Durchfluss des Dämpfungsventils auf, dann soll für eine Strömungsrichtung die Kennlinie bei einem bestimmten Druck und einer bestimmten Durchflussmenge plötzlich abknicken und anschließend flacher verlaufen. Ein solcher abgeknickter Verlauf ist mit dem bekannten Dämpfungsventil jedoch nur im begrenzten Maße möglich, weil durch die Verschiebung des als Ringkolben ausgebildeten zweiten Ventilkörpers der freie Querschnitt des Ringspaltes nur allmählich zunimmt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Dämpfungsventil der eingangs genannten Art so auszubilden, dass in einer Durchflussrichtung von einem bestimmten Druck an plötzlich ein möglichst großer Querschnitt freigegeben wird, so dass dann nur noch eine möglichst geringe Dämpfung entsteht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Bypass in dem Ventilsitzkörper durch zumindest eine ihn parallel zu dem Durchlass durchdringende, von dem zweiten Ventilkörper verschließbare Bypassbohrung gebildet ist.

Durch diese Gestaltung des Dämpfungsventils öffnet der zweite Ventilkörper den Bypass bei einem bestimmten Druck vollständig, so dass schlagartig ein großer Querschnitt freigegeben wird und deshalb die Kennlinie des Dämpfungsventils bei einem weiteren Druckanstieg infolge einer Erhöhung der Durchflussmenge nur noch wesentlich flacher ansteigt. Es ergibt sich somit ein stark abgeknickter Verlauf der Kennlinie. Da man den Querschnitt und die Anzahl der Bypassbohrungen sowie die Kraft der Ventilfeder des zweiten Ventilkörpers beliebig variieren kann, erlaubt es die erfindungsgemäße Gestaltung des Dämpfungsventils, die Kennlinie sehr unterschiedlichen Erfordernissen anzupassen. Deshalb ist das erfindungsgemäße Dämpfungsventil besonders für hydraulische Lenkungen von Kraftfahrzeugen geeignet.

Konstruktiv besonders einfach ist das Dämpfungsventil ausgebildet, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Bypass durch mehrere, parallel zu dem Durchlass den Ventilsitzkörper durchdringende Bypassbohrungen gebildet ist und der zweite Ventilkörper einen durch die Ventilfeder in Schließstellung vorgespannten, in Schließstellung auf dem Ventilsitzkörper aufliegenden und die Mündungen der Bypassbohrungen abdeckenden Schließkörper hat.

Der zweite Ventilkörper kann auf einfache Weise und über einen langen Bereich geführt sein, ohne die Flüssigkeitsströmung entlang seiner Peripherie zu behindern, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Schließkörper des zweiten Ventilkörpers durch einen nach außen gerichteten Bund einer axial verschieblich in dem Durchlass geführten Hülse gebildet ist.

Eine bei hydraulischen Lenkungen erforderliche, ständig offene, querschnittskleine Strömungsmittelverbindung zwischen den beiden Anschlüssen des Dämpfungsventils lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise dadurch erreichen, dass der erste Ventilkörper im Bereich des Durchlasses eine ihn durchdringende, im Vergleich zu dem Durchlass querschnittsgeringe Drosselbohrung hat.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist in der Zeichnung ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Dämpfungsventils nach der Erfindung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die Zeichnung zeigt ein Ventilgehäuse 1, welches in seiner Mantelfläche gegenüberliegend zwei radiale Öffnungen 2, 3 und zusätzlich in seiner Stirnfläche eine axiale Öffnung 4 hat. Im Inneren des Ventilgehäuses 1 ist ein Ventilsitzkörper 5 gehäusefest angeordnet, bei dem es sich um eine in das Ventilgehäuse 1 eingepresste Hülse handelt. Der Ventilsitzkörper 5 hat einen koaxialen Durchlass 6, gegen den in der dargestellten Ventilstellung von unten her ein erster Ventilkörper 7 anliegt, der axial verschieblich in dem Ventilgehäuse 1 geführt ist und deshalb in seiner anderen Endstellung den Durchlass 6 freizugeben vermag. Koaxial in dem ersten Ventilkörper 7 und dadurch fluchtend zu dem Durchlass 6 ist eine ihn durchdringende, stets offene Drosselbohrung 8 vorgesehen.
Der Ventilkörper 7 wird von mehreren, auf einem gemeinsamen, zu dem Durchlass 6 koaxialen Teilkreis liegenden Bypassbohrungen 9, 10 durchdrungen, welche von dem ersten Ventilkörper 7 nicht abgedeckt werden können und die zusammen einen Bypass 12 bilden. Zum Öffnen und Verschließen der Bypassbohrungen 9, 10 dient ein zweiter Ventilkörper 11. Dieser hat einen scheibenförmigen Schließkörper 13, der einen nach außen gerichteten Bund einer Hülse 14 bildet, die in dem Durchlass 6 axial verschieblich geführt ist. Der Schließkörper 13 wird von einer Ventilfeder 15 in der dargestellten, die Bypassbohrungen 9, 10 verschließenden Stellung vorgespannt.
Wenn in das erfindungsgemäße Dämpfungsventil über die Öffnungen 2, 3 Druckmittel eintritt, dann kann dieses Druckmittel zunächst in den Durchlass 6 gelangen. Dadurch vermag es den ersten Ventilkörper 7 in der Zeichnung gesehen nach unten zu bewegen, wodurch der volle Querschnitt des Durchlasses 6 freigegeben wird und das Druckmittel weitgehend ungedrosselt von den Öffnungen 2, 3 zur Öffnung 4 strömen kann.
Wird das Dämpfungsventil über die Öffnung 4 mit Druckmittel beaufschlagt, dann bewegt sich der Ventilkörper 7 gegen den Ventilsitzkörper 5, wie das in der Zeichnung gezeigt ist. Das Druckmittel kann deshalb zunächst nur über die Drosselbohrung 8 von der Öffnung 4 zu den Öffnungen 2, 3 gelangen, so dass eine starke Drosselung des Volumenstromes und dadurch ein entsprechend starker Druckanstieg erfolgt. Ist der entstehende, auf den Ventilkörper 11 wirkende Druck so stark, dass die Kraft der Ventilfeder 15 überwunden wird, dann gibt der Schließkörper 13 die Bypassbohrungen 9, 10 frei, so dass der Bypass 12 geöffnet wird und für den Druckmitteldurchfluss ein wesentlich größerer Querschnitt als der Querschnitt der Drosselbohrung 8 zur Verfügung steht. Dadurch steigt der Druck bei zunehmendem Durchfluss nur noch flacher an. Bezugszeichenliste 1 Ventilgehäuse
2 Öffnung
3 Öffnung
4 Öffnung
5 Ventilsitzkörper
6 koaxialer Durchlass
7 erster Ventilkörper
8 Drosselbohrung
9 Bypassbohrung
10 Bypassbohrung
11 zweiter Ventilkörper
12 Bypass
13 Schließkörper
14 Hülse
15 Ventilfeder

Claims

1. Dämpfungsventil, insbesondere für eine hydraulische Kraftfahrzeuglenkung, welches eine Strömungsmittelverbindung zwischen zwei Öffnungen (2, 3; 4) eines Ventilgehäuses (1) hat, bei dem der Durchfluss durch die Strömungsmittelverbindung zwischen den Öffnungen (2, 3; 4) in einer Strömungsrichtung durch einen ersten Ventilkörper (7) und in der entgegengesetzten Strömungsrichtung durch einen zweiten, von einer Ventilfeder (15) in Schließstellung vorgespannten Ventilkörper (11) gesteuert wird, bei dem das Ventilgehäuse (1) ein einen koaxialen Durchlass (6) aufweisenden Ventilsitzkörper (5) hat, gegen den von einer Stirnseite her der erste Ventilkörper (7) in eine den Durchlass (6) zumindest weitgehend verschließbaren Stellung bewegbar ist, und bei dem der Ventilsitzkörper (5) einen von dem zweiten Ventilkörper (11) gesteuerten, von dem ersten Ventilkörper (7) nicht versperrbaren Bypass (12) hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (12) in dem Ventilsitzkörper (5) durch zumindest eine ihn parallel zu dem Durchlass (6) durchdringende, von dem zweiten Ventilkörper (11) verschließbare Bypassbohrung (9, 10) gebildet ist.

2. Dämpfungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (12) durch mehrere, parallel zu dem Durchlass (6) den Ventilsitzkörper (5) durchdringende Bypassbohrungen (9, 10) gebildet ist und der zweite Ventilkörper (11) einen durch die Ventilfeder (15) in Schließstellung vorgespannten, in Schließstellung auf dem Ventilsitzkörper (7) aufliegenden und die Mündungen der Bypassbohrungen (9, 10) abdeckenden Schließkörper (13) hat.

3. Dämpfungsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (13) des zweiten Ventilkörpers (11) durch einen nach außen gerichteten Bund einer axial verschieblich in dem Durchlass (6) geführten Hülse (14) gebildet ist.

4. Dämpfungsventil nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkörper (7) im Bereich des Durchlasses (6) eine ihn durchdringende, im Vergleich zu dem Durchlass (6) querschnittsgeringe Drosselbohrung (8) hat.