DE102004034724A1

DE102004034724A1 - Damping valve for fluid flow has body with bores connected to ring channels closed by plate springs with springs for first flow direction being stronger than springs for second flow direction

Info

Publication number: DE102004034724A1
Application number: DE200410034724
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing. Broocks
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-07-17
Filing date: 2004-07-17
Publication date: 2005-10-27

Abstract

The fluid flow damping valve (1) has a valve body (3) with through bores (5,7) connected to ring channels closed at one end by plate springs (9,11). The springs for a first flow direction are stronger than the springs for the opposite flow direction. A bolt (17) with a threaded end (33) is screwed into a tensioning ring (35) bearing on a housing (31) fastened (25) to the valve body and there is a form sealing and connection system (27).

Description

Die Erfindung betrifft ein Dämpfventil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a damping valve according to the generic term of claim 1.

Aus der DE 198 55 974 C1 ist eine Befestigung eines Dämpfkolbens auf einer Kolbenstange bekannt. Ein konventioneller Kolben mit seinen Ventilscheiben ist auf einem Kolbenstangenzapfen aufgefädelt und stützt sich an einem Absatz des Kolbenzapfens ab. Ein Endbereich des Kolbenstangenzapfens ist mit einem Profil ausgeführt, das mit einem auf den Kolbenstangenzapfen aufgepressten Schließring eine Formschlussverbindung eingeht. In der Ausgestaltung nach den 1 und 2 wird die Dämpfkraft von der Anzahl, dem Durchmesser und der Materialstärke der Ventilscheiben bestimmt. In der 3 kommt ein Ventilkörper in Verbindung mit einer Schraubenfeder zur Anwendung. Durch eine gezielte axiale Einstellung des als Federteller ausgeführten Schließrings kann die Dämpfkraftkennlinie wie gewünscht erreicht werden.From the DE 198 55 974 C1 is an attachment of a damping piston on a piston rod known. A conventional piston with its valve discs is threaded on a piston rod pin and is supported on a shoulder of the piston pin. An end portion of the piston rod pin is designed with a profile that forms a positive connection with a pressed-on the piston rod pin locking ring. In the embodiment of the 1 and 2 the damping force is determined by the number, diameter and thickness of the valve discs. In the 3 comes a valve body in conjunction with a coil spring for use. By a targeted axial adjustment of the closing ring designed as a spring plate, the damping force characteristic can be achieved as desired.

Aus der DE 31 00 886 C2 , 15, ist ein Bodenventil für einen Schwingungsdämpfer bekannt, das einen kreisringförmigen Bodenventilkörper aufweist, der beidseitig mit Ventilscheiben bestückt ist. In einer zentralen Durchgangsöffnung ist eine einteilige Nietverbindung ausgeführt, die die Ventilscheiben und eine Vorspannfeder zum Bodenventilkörper fixiert. Aufgrund der Nietverbindung am Bodenventil treten schwankende Vorspannkräfte an den Ventilscheiben auf, die zu einer von der angestrebten Dämpfkraftkennlinie abweichenden Einstellung führen können.From the DE 31 00 886 C2 . 15 , A bottom valve for a vibration damper is known which has an annular bottom valve body which is equipped on both sides with valve disks. In a central passage opening, a one-piece rivet connection is made, which fixes the valve discs and a biasing spring to the bottom valve body. Due to the rivet connection at the bottom valve, fluctuating pretensioning forces occur on the valve disks, which can lead to a setting deviating from the desired damping force characteristic.

Erste Überlegungen könnten dazu führen, dass man anstatt der Nietverbindung eine Schraubverbindung wählt, doch wäre die Schraubverbindung gegen selbsttätiges Lösen zu sichern.First considerations could lead to, that you choose a screw instead of the riveted connection, but that would be Screw connection against automatic To solve to back up.

Die DE 44 04 834 C2 beschreibt ein Bodenventil, dessen Hülsenkörper an seiner Unterseite Scheiben aufweist, die über einen Stützring in Verbindung mit einer Verschweißung gehalten werden. Durch eine axiale Verschiebung des Stützring zum Hülsenkörper kann die Vorspannung der Scheiben eingestellt werden. Diese Konstruktion ist aber nur bei Bodenventilen einsetzbar, deren Hülsenkörper aus einem mit dem Stützring verschweißbaren Werkstoff besteht. Ein weiteres generelles Problem besteht darin, dass die Scheiben und der Hülsenkörper Schweißspritzern ausgesetzt sind, die u. U. die Funktion des Bodenventils beeinträchtigen könnten. Deshalb ist es angezeigt, das Bodenventil beim Schweißvorgang gegen Schweißspritzer zu schützen.The DE 44 04 834 C2 describes a bottom valve whose sleeve body has on its underside discs which are held via a support ring in conjunction with a weld. By an axial displacement of the support ring to the sleeve body, the bias of the discs can be adjusted. However, this construction can only be used with bottom valves whose sleeve body consists of a material which can be welded to the support ring. Another general problem is that the discs and the sleeve body are exposed to welding spatters which may be subject to welding. U. could affect the function of the bottom valve. It is therefore advisable to protect the bottom valve against welding spatter during the welding process.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verbindungsmittel für ein Bodenventil bereitzustellen, das einerseits großserientauglich ist und andererseits enge Toleranzen bei der Dämpfkraftkennlinie erfüllt.task It is the object of the present invention to provide a connection means for a bottom valve to provide, on the one hand suitable for mass production and on the other tight tolerances on the damping force characteristic Fulfills.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Formschlussverbindung von einem Befestigungsbolzen gebildet wird, der auf seiner Mantelfläche eine Profilierung aufweist, die mit einem Befestigungsring in Eingriff gebracht wird.According to the invention Task solved by in that the form-locking connection is formed by a fastening bolt who is on his outer surface has a profiling, which engages with a fastening ring is brought.

Insbesondere durch eine gezielte Durchmesserreduzierung des Befestigungsrings ist eine Volumenverschiebung mit einer Längenvergrößerung des Befestigungsrings verbunden. Die Längenvergrößerung in Kombination mit der Formschlussverbindung sorgt für eine Vorspannung. Durch die gezielte Durchmesserreduzierung kann die Vorspannung innerhalb der Verspannungskette der mindestens einen Ventilscheibe mit dem Dämpfventilkörper wiederholgenau eingehalten werden. Die Durchmesserreduzierung kann z. B. mit einer Reduzierhülse vorgenommen werden. In Abhängigkeit der Kraft, die notwendig ist, um die Reduzierhülse auf den Befestigungsring zu pressen, kann auf die Vorspannung innerhalb der Formschlussverbindung geschlossen werden. Eine Kontrolle der in der Formschlussverbindung vorhandenen Vorspannkraft kann dadurch erfolgen, dass man an dem Befestigungsring zieht, bis eine Lose zwischen der Ventilscheibe und dem Dämpfventilkörper vorliegt.Especially by a targeted diameter reduction of the mounting ring is a volume displacement with an increase in the length of the mounting ring connected. The length enlargement in Combination with the form-locking connection ensures a preload. Due to the targeted diameter reduction, the preload within the tension chain of the at least one valve disc with the Dämpfventilkörper repeatable be respected. The diameter reduction can, for. B. with a Reducing be made. Dependent on the force that is necessary to the reducer sleeve on the mounting ring can press on the bias within the positive connection getting closed. A control of in the positive connection existing biasing force can be done by that at the Fixing ring pulls until a loose between the valve disc and the damper valve body.

Eine zusätzliche Möglichkeit der gezielten Einleitung einer Vorspannung in die Formschlussverbindung besteht darin, dass der Befestigungsbolzen mit einem Profil für eine Zugvorrichtung ausgeführt ist. Der gezogene Befestigungsbolzen nimmt nach dem Lösen einer Zugvorrichtung seine ursprüngliche Länge wieder ein und drückt damit zusätzlich auf den Befestigungsring. Mit dieser Methode können besonders große Vorspannungen erreicht werden.A additional possibility the targeted introduction of a bias in the positive connection is that the fastening bolt with a profile for a pulling device is executed. The drawn mounting bolt takes after loosening a pulling his original length again and press in addition on the mounting ring. With this method can be particularly large biases be achieved.

Der Abschnitt mit dem Profil für die Zugvorrichtung stellt bezogen auf die Funktion des Dämpfventils ein Abfallprodukt dar. Damit der Abschnitt leicht von dem Befestigungsbolzen entfernt werden kann, weist der Befestigungsbolzen zwischen dem Profil für die Zugvorrichtung und der Profilierung eine Sollbruchstelle auf.Of the Section with the profile for the traction device is related to the function of the damping valve a waste product. So that the section easily from the mounting bolt can be removed, the fastening bolt between the profile for the Pulling device and the profiling on a predetermined breaking point.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der Befestigungsring eine Stützfläche für eine Feder auf. So kann die Ventilscheibe von einer Schraubendruckfeder vorgespannt sein, die sich an einem Federteller abstützt, wobei der Befestigungsbolzen den Federteller durchgreift. Um die Teilezahl zu minimieren können der Befestigungsring und der Federteller einteilig ausgeführt sein.In a further advantageous embodiment, the fastening ring on a support surface for a spring. Thus, the valve disc may be biased by a helical compression spring, which is supported on a spring plate, wherein the fastening bolt passes through the spring plate. To minimize the number of parts, the mounting ring and the spring plate be executed in one piece.

Der Dämpfventilkörper weist eine Vertiefung auf, die von mindestens einem Auflager umschlossen wird, wobei der Schließring in dieser Vertiefung angeordnet ist. Damit wird der vorhandene Bauraum in der Umgebung des Dämpfventilkörpers besonders vorteilhaft ausgenutzt.Of the Dämpfventilkörper points a depression enclosed by at least one support being, the locking ring is arranged in this recess. Thus, the available space in the environment of the Dämpfventilkörpers particularly advantageous exploited.

Des weiteren bildet der Befestigungsbolzen einen Federteller für eine Feder bildet, so dass insgesamt eine einfache Konstruktion des Dämpfventils vorliegt.Of Furthermore, the fastening bolt forms a spring plate for a spring forms, so that overall there is a simple construction of the damping valve.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:Based The following description of the figures, the invention will be explained in more detail. It shows:

1 Dämpfventil mit erfindungsgemäßer Formschlussverbindung 1 Damping valve with inventive positive connection

2 Abwandlung des Dämpfventils nach 1 2 Modification of the damping valve after 1

Die 1 zeigt ein Dämpfventil 1, wie es u. a. in einem Schwingungsdämpfer eingesetzt wird. Ein Dämpfventilkörper 3 verfügt über Durchlasskanäle 5, 7, die auf Teilkreisen mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sind. Die Austrittsenden der Durchlasskanäle sind jeweils mit mindestens eine Ventilscheibe 9; 11 bestückt. Auf einer Oberseite des Dämpfventilkörpers ist die Ventilscheibe 9 in Verbindung mit einer kegeligen Schraubendruckfeder 13 als ein einfaches Rückschlagventil ausgeführt. Die Schraubendruckfeder stützt sich an einem Federteller 15 ab, der von einem Befestigungsbolzen 17 gebildet wird. Der Befestigungsbolzen durchgreift den Dämpfventilkörper in einer Durchgangsöffnung 19. An einer Unterseite des Dämpfventilkörpers ist ein Ventilscheibenpaket auf einem Schaft des Befestigungsbolzens aufgefädelt. Im Bereich des äußeren Durchmessers des Dämpfventilkörpers sind mehrere Auflager 20 angeordnet, über die sich das Dämpfventil in einem nicht dargestellten Schwingungsdämpfer abstützt, wobei die Auflager eine Vertiefung 22 des Dämpfventilkörpers umschließen. Innerhalb dieser Vertiefung ist ein Befestigungsring 25 mit einer Profilierung 21 einer Mantelfläche 23 des Befestigungsbolzens 17 in eine Formschlussverbindung 27 gebracht worden. Der Befestigungsring 25 weist eine Stützfläche 29 für die als Feder ausgeführten Ventilscheiben 11 auf.The 1 shows a damping valve 1 as used in a vibration damper, among other things. A damper valve body 3 has passageways 5 . 7 arranged on pitch circles of different diameters. The outlet ends of the passageways are each with at least one valve disc 9 ; 11 stocked. On an upper side of the damper valve body is the valve disc 9 in conjunction with a conical helical compression spring 13 designed as a simple check valve. The helical compression spring is supported on a spring plate 15 starting from a mounting bolt 17 is formed. The fastening bolt passes through the Dämpfventilkörper in a through hole 19 , On an underside of the Dämpfventilkörpers a valve disc package is threaded onto a shaft of the mounting bolt. In the area of the outer diameter of the Dämpfventilkörpers are several supports 20 arranged over which the damping valve is supported in a vibration damper, not shown, wherein the supports a recess 22 enclose the Dämpfventilkörpers. Within this recess is a mounting ring 25 with a profiling 21 a lateral surface 23 of the fastening bolt 17 in a positive connection 27 has been brought. The fastening ring 25 has a support surface 29 for the valve discs designed as spring 11 on.

Für die Montage gibt es verschiedene Vorgehensweisen. Man kann den Dämpfventilkörper 3 mit der Schraubendruckfeder 13 und den Ventilscheiben 9; 11 sowie dem Befestigungsbolzen 17 bestücken. Danach wird der Befestigungsring 25 z. B. mit einem Ringwerkzeug, das stirnseitig am Befestigungsring angreift, auf die Profilierung des Befestigungsbolzens geschoben bis die Stützfläche 29 an der untersten Ventilscheibe anliegt. Der Befestigungsbolzen wird in einer Vorrichtung in seiner vorgesehenen Endlage gehalten. Danach wird z. B. mit einer Reduzierhülse 31 eine Außendurchmesserverkleinerung an dem Befestigungsring durchgeführtdie die Formschlussverbindung ausgehend von der ersten Profilierungsstelle bezogen auf den Befestigungsring herstellt. Mit weiterer Axialbewegung der Reduzierhülse wird die Formschlussverbindung 27 im weiteren Profilierungsbereich 21 geschlossen. Dabei findet eine Volumenverschiebung beim Befestigungsring statt, die mit einer axialen Verlängerung des Befestigungsrings verbunden ist. Beim Aufschieben des Befestigungsbolzens wurde bereits die Formschlussverbindung 27 geschlossen. Mit der Außendurchmesserreduzierung und Formschlussverbindung wird eine definierte Zugkraft auf den Befestigungsbolzen ausgeübt, da das verdrängte Volumen des Befestigungsrings zusammen mit dem Befestigungsbolzen in Achsrichtung des freien Endes des Befestigungsbolzens gestreckt wird. Die axiale Zustellkraft, die auf die Reduzierhülse 31 ausgeübt werden muss, steht in einem funktionalen Zusammenhang mit der vorhandenen Vorspannung innerhalb der Verspannungskette der zwischen dem Befestigungsbolzen und dem Befestigungsring angeordneten Bauteile. Wenn man die Zustellkraft und/oder die Längenänderung des Befestigungsrings erfasst, dann liegt auch die Kenntnis über die Vorspannung vor. Bei exakter Vorspannung wird auch die gewünschte Dämpfkraftkennlinie insbesondere bei den Ventilscheiben 11 gewährleistet.There are different procedures for the assembly. You can the Dämpfventilkörper 3 with the helical compression spring 13 and the valve discs 9 ; 11 as well as the fastening bolt 17 equip. Thereafter, the fastening ring 25 z. B. with an annular tool which engages the front side on the mounting ring, pushed onto the profiling of the fastening bolt to the support surface 29 rests against the bottom valve disc. The fastening bolt is held in a device in its intended end position. Thereafter, z. B. with a Reduzierhülse 31 an outer diameter reduction is performed on the attachment ring which makes the positive engagement connection from the first profiling point with respect to the attachment ring. With further axial movement of the Reduzierhülse the positive connection 27 in the further profiling area 21 closed. In this case, a volume displacement takes place at the mounting ring, which is connected to an axial extension of the mounting ring. When pushing the fastening bolt has already been the positive connection 27 closed. With the outer diameter reduction and positive connection, a defined tensile force is exerted on the fastening bolt, since the displaced volume of the fastening ring is stretched together with the fastening bolt in the axial direction of the free end of the fastening bolt. The axial feed force acting on the reducing sleeve 31 must be exercised, is in a functional relationship with the existing bias within the tensioning chain of the arranged between the fastening bolt and the mounting ring components. If one detects the delivery force and / or the change in length of the mounting ring, then there is the knowledge about the bias. In the case of an exact preload, the desired damping force characteristic also becomes especially in the case of the valve disks 11 guaranteed.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass der Befestigungsbolzen mit einem Profil 33 für eine Zugvorrichtung ausgeführt ist. Das Profil kann z. B. von einem einfachen Gewinde gebildet werden, an dem ein Zugmittel 35 angeschlossen wird. Bevor der Befestigungsring von der Reduzierhülse in seinem Durchmesser verkleinert wird, wird über das Zugmittel eine Zugkraft auf den Befestigungsbolzen ausgeübt. Bei dieser Methode braucht man keine Vorrichtung, um den Schließkopf des Befestigungsbolzens auf dem Dämpfventilkörper vorzuspannen, da die Zugkraft auf den Befestigungsbolzen und die Druckkraft auf den Befestigungsring gegeneinander wirken und jeweils an dem Befestigungring oder dem Befestigungsbolzen angreifen. Besonders große Vorspannungen innerhalb der Verspannungskette zwischen dem Befestigungsbolzen und dem Befestigungsring können dadurch erreicht werden, indem man den Ventilkörper gegen die Zugkraft abstützt, z. B. an den Auflagern 20. Nach dem der Befestigungsring radial gestaucht wurde, wird das Zugmittel 35 wieder gelöst oder man erhöht die Zugbelastung soweit, bis an einer Sollbruchstelle 37 der Längenabschnitt mit dem Profil 33 von dem restlichen Befestigungsring entfernt werden kann. Bei dieser Vorgehensweise werden die Zugkräfte, die von dem Befestigungsring ausgehen mit den direkt eingeleiteten Zugkräften auf den Befestigungsbolzen überlagert, so dass besonders große Vorspannungen innerhalb der besagten Verspannungskette erreicht werden können.In addition, there is the possibility that the fastening bolt with a profile 33 is designed for a pulling device. The profile can z. B. are formed by a simple thread on which a traction means 35 is connected. Before the fastening ring is reduced in diameter by the reducing sleeve, a tensile force is exerted on the fastening bolt via the traction means. In this method, you need no device to bias the closing head of the mounting bolt on the Dämpfventilkörper because the tensile force on the mounting bolt and the pressure force on the mounting ring against each other and each attack on the mounting ring or the mounting bolt. Particularly large biases within the tension chain between the mounting bolt and the mounting ring can be achieved by supporting the valve body against the tensile force, z. B. on the supports 20 , After the fastening ring has been radially compressed, the traction means 35 dissolved again or you increase the tensile load so far, up to a predetermined breaking point 37 the length section with the profile 33 can be removed from the rest of the mounting ring. In this procedure who the tensile forces, which emanate from the mounting ring with the directly introduced tensile forces on the mounting bolts superimposed so that particularly large biases can be achieved within the said tension chain.

Das Dämpfventil gemäß der Ausführung nach 2 entspricht in der Ausgestaltung der Formschlussverbindung 27 dem Beschriebenen nach 1. Abweichend ist der Befestigungsring 25 auf der Oberseite des Dämpfventils 1 ausgeführt, wobei der Federteller für die Schraubendruckfeder im rechten Halbschnitt als ein separates Bauteil 39 ausgeführt ist, das von dem Befestigungsbolzen 17 durchgriffen wird. Im linken Halbschnitt sind der Federteller und der Befestigungsring als ein Teil dargestellt. Der Setzkopf des Befestigungsbolzens 17 liegt an der Unterseite des Dämpfventilkörpers auf den Ventilscheiben 11 an.The damping valve according to the embodiment according to 2 corresponds in the embodiment of the positive connection 27 according to the described 1 , Deviating is the mounting ring 25 on the top of the damping valve 1 executed, wherein the spring plate for the helical compression spring in the right half section as a separate component 39 is executed, that of the fastening bolt 17 is penetrated. In the left half section of the spring plate and the mounting ring are shown as a part. The setting head of the fastening bolt 17 is located on the underside of the Dämpfventilkörpers on the valve discs 11 at.

Claims

Damping valve, comprising a Dämpfventilkörper with at least one passage opening which is at least partially covered by a valve disc, wherein the valve disc is clamped by means of a positive connection with the Dämpfventilkörper, characterized in that the positive connection ( 27 ) from a fastening bolt ( 17 ) formed on its lateral surface ( 23 ) a profiling ( 21 ), which with a fastening ring ( 25 ) is engaged.

Damping valve according to claim 1, characterized in that the fastening bolt ( 17 ) with a profile ( 33 ) for a pulling device ( 35 ) is executed.

Damping valve according to claim 2, characterized in that the fastening bolt ( 17 ) between the profile ( 33 ) for the pulling device ( 35 ) and profiling ( 21 ) a predetermined breaking point ( 37 ) having.

Damping valve according to claim 1, characterized in that the fastening ring ( 25 ) a support surface ( 29 ) for a spring ( 13 ; 11 ) having.

Damping valve according to claim 4, characterized in that the valve disc ( 9 ) of a helical compression spring ( 13 ) is biased on a spring plate ( 39 ), wherein the fastening bolt ( 17 ) the spring plate ( 39 ).

Damping valve according to claim 5, characterized in that the fastening ring ( 25 ) and the spring plate ( 39 ) are made in one piece.

Damping valve according to claim 1, characterized in that the Dämpfventilkörper ( 3 ) a recess ( 22 ) of at least one support ( 20 ) is enclosed, wherein the fastening ring ( 25 ) in this depression ( 20 ) is arranged.

Damping valve according to claim 1, characterized in that the fastening bolt ( 17 ) a spring plate ( 15 ) for a spring ( 13 ).