DE102014207464A1

DE102014207464A1 - Verstellbare Dämpfventileinrichtung

Info

Publication number: DE102014207464A1
Application number: DE102014207464.9A
Authority: DE
Inventors: Bernd Zeissner; Martin Hillenbrand; Özcan Durukan
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2034-04-18
Also published as: US9964172B2; US20170023087A1; WO2015158495A1; CN106233027B; CN106233027A; DE102014207464B4

Abstract

Verstellbare Dämpfventileinrichtung, umfassend ein druckabhängiges Zusatzdämpfventil mit einem Zusatzdämpfventilkörper, der mindestens einen Durchtrittskanal aufweist, dessen Austrittsseite von mindestens einer Ventilscheibe zumindest teilweise abgedeckt wird, wobei die mindestens eine Ventilscheibe an ihrem Außendurchmesser zum Zusatzdämpfventilkörper zentriert ist, wobei der Zusatzdämpfventilkörper einteilig mit einem Zentrierbund ausgeführt ist, an dem die mindestens eine Ventilscheibe geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfventileinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aus der DE 10 2012 210 459 B3 ist eine verstellbare Dämpfventileinrichtung bekannt, die ein druckabhängiges Zusatzdämpfventil aufweist, das einem verstellbaren Hauptstufenventil in Reihe vorgeschaltet ist. Das Zusatzdämpfventil verfügt über einen Aufbau, wie er auch bei an sich bekannten Bodenventilen eingesetzt wird. Ein Dämpfventilkörper weist getrennte Durchtrittskanäle für beide Durchströmungsrichtungen auf, die an ihrer Austrittsseite jeweils von mindestens einer Ventilscheibe zumindest teilweise abgedeckt werden. Ein zentraler Befestigungsbolzen fixiert die Ventilscheiben an ihren Innendurchmessern.
Mindestens eine in Richtung des Hauptstufenventils weisende Ventilscheibe wird von einem separaten Zentrierring radial geführt. Ein Zusatzdämpfventilkörper und der Zentrierring sind radial und axial in einem Rohrgehäuse fixiert, das wiederum an einem Kolben befestigt, der über eine Verbindungshülse an ein äußeres Gehäuse der Dämpfventileinrichtung angeschlossen ist.
Die in Richtung des Hauptstufenventils weisende Ventilscheibe wird von einer Ventilfeder vorgespannt, die sich an einem Ringdeckel abstützt. Bedingt durch die Reihenanordnung des Zusatzdämpfventilkörpers und des Zentrierrings addieren sich Fertigungstoleranzen, die den axialen Bauraum für die Ventilfeder bestimmen und damit die Vorspannung bzw. die Schließkraft. Im Endeffekt ist die Dämpfkraftkennlinie des Zusatzdämpfventils abhängig von der Schließkraft der Ventilfeder.
Ein weiterer Nachteil des Bauprinzips besteht darin, dass sich der Zentrierring radial am Rohrgehäuse abstützt. Folglich muss eine Innenwandung des Rohrgehäuses sehr präzise gefertigt sein, da ansonsten u. U. ein Leckspalt zwischen dem Rohrgehäuse einerseits und dem Zusatzdämpfventilkörper und dem Zentrierring andererseits auftreten kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Fertigungsproblem im Zusammenhang mit dem Zusatzdämpfventil zu beheben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Zusatzdämpfventilkörper einteilig mit einem Zentrierbund ausgeführt ist, an dem die mindestens eine Ventilscheibe geführt ist.
Durch die einteilige Bauweise des Zentrierbunds, der die Funktion des Zentrierrings ausübt, und des Zusatzdämpfventilkörpers kann der axiale Einbauraum deutlich präziser gefertigt werden. Es ist z. B. möglich, den Zusatzdämpfventilkörper sintertechnisch herzustellen, so dass auch ohne spanende Nachbearbeitung eine sehr hohe Maßgenauigkeit erreichbar ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der Zentrierbund des Zusatzdämpfventilkörpereine eine Stirnfläche auf, auf der ein Ringdeckel aufliegt, an dem sich eine die Ventilscheibe vorspannende Ventilfeder abstützt. Der Zentrierring im Stand der Technik hat eine Mindestwandstärke, um für den Montageprozess formstabil handhabbar zu sein. Die radiale Stirn- bzw. Auflagefläche für den Ringdeckel könnte deutlich schmaler ausfallen. Durch die neue einteilige Bauweise kann die Auflagefläche für den Ringdeckel einen größeren Innendurchmesser aufweisen, so dass auch eine Ventilscheibe mit größerem Außendurchmesser und für den mindestens einen Durchtrittsquerschnitt ein größerer radialer Bauraum zur Verfügung steht.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein sich dem Zentrierbund axial anschließender Hülsenabschnitt einen Trennkolben zwischen zwei Arbeitsräumen bildet, die in einem Zylinder eines Schwingungsdämpfers ausgeführt sind. Grundsätzlich kann die Dämpfventileinrichtung auch außenseitig an einem Behälter eines Schwingungsdämpfers angeordnet sein, wie z. B. aus der EP 0 499 183 A1 bekannt ist.
Bei einer Anordnung der Dämpfventileinrichtung an einer axial beweglichen Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers ergibt sich durch diese Zusatzfunktion des Zusatzdämpfventils ein deutlicher axialer Bauraumgewinn. Beim direkten Vergleich zum Stand der Technik kann man feststellen, dass der bisherige Bauraum für den Kolben eingespart werden kann.
Vorteilhafterweise ist der Zusatzdämpfventilkörper direkt an ein Ventilgehäuse der Dämpfventileinrichtung angeschlossen. Es entfällt im Vergleich zum Stand der Technik eine teure Koppelstelle.
Man kann vorsehen, dass der Zusatzdämpfventilkörper über eine Gewindeverbindung an das Ventilgehäuse angeschlossen ist. Diese Technologie ermöglicht eine Demontage der Dämpfventileinrichtung.
Alternativ kann der Zusatzdämpfventilkörper über eine Schweißung an das Ventilgehäuse angeschlossen sein. Diese Variante ermöglicht eine schnelle Montage und verhindert eine unautorisierte Demontage der Dämpfventileinrichtung.
Dafür kann eine stirnseitige Endfläche eine in Richtung des Ventilgehäuses geneigte Schweißfase aufweisen. Die Schweißfase erleichtert zudem die Montage der Ventilteile auf dem Zusatzdämpfventilkörper.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
1 Schnittdarstellung durch eine Dämpfventileinrichtung
2 Zusatzdämpfventil als Einzelteil
Die 1 zeigt eine Dämpfventileinrichtung 1 in einem äußeren Ventilgehäuse 3, das an einer Kolbenstange 5 befestigt ist. Die Kolbenstange 5 ist axial beweglich in einem Zylinder 7 geführt, der mit einem Dämpfmedium gefüllt ist.
Die Dämpfventileinrichtung 1 umfasst ein Hauptstufenventil 9, das über ein Vorstufenventil 11 angesteuert wird. Zur Betätigung des Vorstufenventils 11 wird ein Aktuator 13 eingesetzt. Der genau Aufbau des Vorstufenventils 11 und des Hauptstufenventils 9 sind für die Beschreibung der Erfindung entbehrlich. Ersatzweise wird auf die DE 10 2012 210 459 B3 verwiesen.
Räumlich und funktional in Reihe zum Hauptstufenventil 9 verfügt die Dämpfventileinrichtung 1 über ein druckabhängiges Zusatzdämpfventil 15. Das Zusatzdämpfventil 15 weist einen Zusatzdämpfventilkörper 17 mit mindestens einem Durchtrittskanal 19; 21 pro Durchströmungsrichtung auf. Die Austrittsseite des mindestens einen Durchtrittskanals 19; 21 wird von mindestens einer Ventilscheibe 23; 25 zumindest teilweise abgedeckt, Die mindestens eine Ventilscheibe 25 ist an ihrem Außendurchmesser zum Zusatzdämpfventilkörper 17 zentriert. Dafür ist der Zusatzdämpfventilkörper 17 einteilig mit einem Zentrierbund 27 ausgeführt, an dem die mindestens eine Ventilscheibe 24 radial geführt ist.
Auf der in Richtung des Hauptstufenventils 9 weisenden Ventilscheibe 25 ist optional ein Einstellring 29 für eine Ventilfeder 31 angeordnet. Der Zentrierbund 27 des Zusatzdämpfventilkörpers 17 weist eine Stirnfläche 33 auf, auf dem ein Ringdeckel 35 aufliegt, an dem sich die die Ventilscheibe 25 vorspannende Ventilfeder 31 abstützt. Die konstruktive Ausgestaltung der Ventilfeder 31 ist untergeordnet.
Dem Zentrierbund 27 schließt sich axial ein Hülsenabschnitt 37 an, der einen Trennkolben 39 zwischen zwei Arbeitsräumen 41; 43 des Zylinders 7 bildet. Der Trennkolben 39 ist damit ebenfalls einteilig mit dem Zusatzdämpfventilkörper 17 ausgeführt und verfügt an seiner äußeren Mantelfläche 45 über ein Profil 47 zur Aufnahme eines Kolbenrings 49.
Dadurch verfügt der Zusatzdämpfventilkörper 17 über eine topfartige Grundform mit einem Boden, in dem die Durchtrittskanäle 19; 21 ausgeführt sind und einer gestuften Wandung für die Zentrierfunktion der Ventilscheibe 25, die Auflagefunktion des Ringdeckels 35 und die Anbindungsfunktion an das Ventilgehäuse 3.
Der Zusatzdämpfventilkörper 17 ist direkt, d. h. ohne weitere Zwischenhülse, an das Ventilgehäuse 3 der Dämpfventileinrichtung 1 angeschlossen ist. Der Zusatzdämpfventilkörper 17 ist über eine Gewindeverbindung 51 oder über eine Schweißung 53 an das Ventilgehäuse 3 angeschlossen ist. Dazu weist eine stirnseitige Endfläche 55 eine in Richtung des Ventilgehäuses 3 geneigte Schweißfase 57 auf. (2)
Bei der Montage des Zusatzdämpfventils 15 werden auf einem zentralen Befestigungsbolzen 59 in Richtung des kolbenstangenfernen Arbeitsraums 43 eine Stützscheibe 61 und mindestens eine Ventilscheibe 23 aufgefädelt. Der Fixierniet wird in eine zentrale Durchgangsöffnung des Zusatzdämpfventilkörpers eingeführt und über eine Formschlussverbindung 63 axial gesichert. Dabei wird ggf. auf den Befestigungsbolzen 59 eine axiale Last ausgeübt, um die Ventilscheibe vorzuspannen. Bei Bedarf kann das Zusatzdämpfventil 15 für die Strömung in Richtung des kolbenstangenfernen Arbeitsraums 43 überprüft werden.
Danach wird die mindestens eine in Richtung des Hauptstufenventils 9 weisende Ventilscheibe 25 über den Hülsenabschnitt 37 in den topfförmigen Zusatzdämpfventilkörper eingesetzt. Anschließend werden nun der optionale Einstellring 29 und die Ventilfeder 31 zugeführt. Der Ringdeckel 35 bildet den funktionalen Abschluss des Zusatzdämpfventils 15. Je nach Montageorganisation kann der Ringdeckel 35 mit seiner Außenwandung eine leichte Presspassung mit der Innenwandung des Hülsenabschnitts 37 bilden, so dass das Dämpfventil eine handhabbare Baueinheit bildet. Abschließend wird der Kolbenring 49 montiert.
Diese Baueinheit wird an das Ventilgehäuse geschraubt oder mit dem Ventilgehäuse im Bereich der Fase 57 verschweißt.
Bezugszeichenliste

1: Dämpfventileinrichtung
3: Ventilgehäuse
5: Kolbenstange
7: Zylinder
9: Hauptstufenventil
11: Vorstufenventil
13: Aktuator
15: Zusatzdämpfventil
17: Zusatzdämpfventilkörper
19: Durchtrittskanal
21: Durchtrittskanal
23: Ventilscheibe
25: Ventilscheibe
27: Zentrierbund
29: Einstellring
31: Ventilfeder
33: Stirnfläche
35: Ringdeckel
37: Hülsenabschnitt
39: Trennkolben
41: Arbeitsraum
43: Arbeitsraum
45: Mantelfläche
47: Profil
49: Kolbenring
51: Gewindeverbindung
53: Schweißung
55: Endfläche
57: Schweißfase
59: Befestigungsbolzen
61: Stützscheibe
63: Formschlussverbindung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012210459 B3 [0002, 0020]
EP 0499183 A1 [0010]

Claims

Verstellbare Dämpfventileinrichtung (1), umfassend ein druckabhängiges Zusatzdämpfventil (15) mit einem Zusatzdämpfventilkörper (17), der mindestens einen Durchtrittskanal (19; 21) aufweist, dessen Austrittsseite von mindestens einer Ventilscheibe (23; 25) zumindest teilweise abgedeckt wird, wobei die mindestens eine Ventilscheibe (25) an ihrem Außendurchmesser zum Zusatzdämpfventilkörper (17) zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzdämpfventilkörper (17) einteilig mit einem Zentrierbund (27) ausgeführt ist, an dem die mindestens eine Ventilscheibe (25) geführt ist.
Verstellbare Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbund (27) des Zusatzdämpfventilkörpers (17) eine Stirnfläche (33) aufweist, auf dem ein Ringdeckel (35) aufliegt, an dem sich eine die Ventilscheibe (25) vorspannende Ventilfeder (31) abstützt.
Verstellbare Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich dem Zentrierbund (27) axial anschließender Hülsenabschnitt (37) einen Trennkolben (39) zwischen zwei Arbeitsräumen (41; 43) bildet, die in einem Zylinder (7) eines Schwingungsdämpfers ausgeführt sind.
Verstellbare Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzdämpfventilkörper (17) direkt an ein Ventilgehäuse (3) der Dämpfventileinrichtung (1) angeschlossen ist.
Verstellbare Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzdämpfventilkörper (17) über eine Gewindeverbindung (51) an das Ventilgehäuse (3) angeschlossen ist.
Verstellbare Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzdämpfventilkörper (17) über eine Schweißung (53) an das Ventilgehäuse (3) angeschlossen ist.
Verstellbare Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das eine stirnseitige Endfläche (55) eine in Richtung des Ventilgehäuses (3) geneigte Schweißfase (57) aufweist.