DE102015201267A1 - Dämpfventil - Google Patents

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DE102015201267A1
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pressure
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Steffen Heyn
Wilhelm-Heinrich Broocks
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ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

Verstellbares Dämpfventil (10) für einen Schwingungsdämpfer, umfassend ein Gehäuse (12), einen Stößel (18), der axial beweglich zu dem Gehäuse (12) ausgebildet ist, wobei der Stößel (18) einen Führungsabschnitt (34) aufweist, der einer Führung (36) des Dämpfventils (10) zugeordnet ist, und wobei der Stößel (18) einen Ventilabschnitt (38) aufweist, der einem Ventilsitz (40) des Dämpfventils (10) zugeordnet ist, wobei eine erste Fläche (70) des Stößels (18), die durch die Führung (36) definiert ist, und eine zweite Fläche (72) des Stößels (18), die durch den Ventilsitz (40) definiert ist, verschieden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein verstellbares Dämpfventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie einen Schwingungsdämpfer mit einem derartigen verstellbaren Dämpfventil.
  • Ein gattungsgemäßes Dämpfventil ist in der DE 196 24 895 C1 dargestellt. Hierbei ist ein Stößel axial beweglich gegenüber einem Gehäuse angeordnet. Der Stößel weist einen Ventilabschnitt auf, der mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Je nach Öffnungshub des Stößels, also des Ventilabschnitts gegenüber dem Ventilsitz, wird ein Durchfluss von Dämpfmedium verändert. Bei diesem Stößel sind die Flächen des Stößels statisch ausgeglichen, sodass ein statischer Druck auf die Flächen des Stößels keine Axialkräfte hervorruft. Andererseits wirken während des Betriebs weitere Axialkräfte auf den Stößel.
  • Es ist daher Aufgabe ein Dämpfventil bereitzustellen, bei dem die resultierende Axialkraft während des Betriebs auf den Stößel möglichst klein ist.
  • Die vorstehende Aufgabe wird durch ein Dämpfventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausführungen der Erfindung beschrieben.
  • Dabei umfasst ein verstellbares Dämpfventil ein Gehäuse sowie einen Stößel. Der Stößel ist dabei axial beweglich zu dem Gehäuse ausgebildet und vorzugsweise innerhalb des Gehäuses angeordnet. Dabei ist der vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildete Stößel über einen Führungsabschnitt an einer Führung des Dämpfventils, die unter anderem durch das Gehäuse ausgebildet sein kann, geführt. Die Führung und der Führungsabschnitt sind dabei vorzugsweise komplementär zueinander ausgebildet und weisen im Wesentlichen dieselbe Fläche auf. Zudem weist der Stößel einen Ventilabschnitt auf, der mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Der Ventilsitz kann ebenfalls an oder in dem Gehäuse angeordnet oder auch durch das Gehäuse ausgebildet sein. Dabei fließt ein Dämpfmedium zwischen dem Ventilabschnitt, insbesondere einem Steuerabschnitt, und dem Ventilsitz hindurch. Eine hierdurch erzeugte Dämpfkraft oder Druckdifferenz hängt unter anderem von der Ausbildung des Ventilabschnitts und des Ventilsitzes sowie von einem Öffnungshub des Stößels von dem Ventilsitz ab. Zur Verstellung des Öffnungshubs des Ventilabschnitts an dem Ventilsitz ist der Stößel beispielsweise fest mit einem Anker wirkverbunden. Der Stößel und der Anker führen hierbei günstigerweise dieselbe Bewegung aus. Der Anker kann weiterhin mithilfe eines Magnetfelds einer Spule durch eine Kraft beaufschlagt werden und sich zusammen mit dem Stößel axial verschieben. Die Spule und der Anker wirken dabei insbesondere als Aktuatorik für den Stößel. Dadurch lässt sich der Ventilabschnitt, insbesondere der Steuerabschnitt, des Stößels axial gegenüber dem Ventilsitz verschieben. Das Dämpfventils ist dabei günstigerweise fest an einem Zylindergehäuse eines Schwingungsdämpfers angeordnet. Zudem kann das Gehäuse mehrteilig ausgebildet sein. Das Dämpfventil kann hierbei auch als Steuerventil dienen, welches ein weiteres Ventil beeinflusst, beispielsweise ein anderes Dämpfventil.
  • Bei einem Durchfluss von Dämpfmedium durch das Dämpfventil wirkt auf den Stößel eine erste Axialkraft, beispielsweise aufgrund von Strömungskräften auf den Stößel. Derartige erste Axialkräfte können öffnend oder auch schließend auf das Dämpfventil wirken und stören dabei die Funktionsweise des Dämpfventils, sodass eine Feineinstellung des Öffnungshubes des Stößels erschwert wird. Die während des Betriebs des Dämpfventils auf den Stößel wirkenden resultierenden Axialkräfte sollten daher auf ein Minimum reduziert werden. Die erste Axialkraft ist dabei unter anderem von der Ausführung des Stößels, also dessen Form, sowie von der Druckdifferenz abhängig.
  • Der Stößel weist hierbei eine erste Fläche auf, die durch die Führung definiert, begrenzt, aufgespannt oder von der Führung umschlossen ist. Zudem weist der Stößel eine zweite Fläche auf, die durch den Ventilsitz definiert, begrenzt, aufgespannt oder von der Führung umschlossen ist. Dabei sind die erste Fläche und die zweite Fläche im Normalfall konstruktiv von der Ausbildung der Führung und dem Ventilsitz des Dämpfventils abhängig. Die Führung, der Ventilsitz, der Stößel sowie der Führungsabschnitt, der Steuerabschnitt, die erste Fläche und die zweite Fläche sind vorzugsweise rotationssymmetrisch oder auch kreisförmig ausgebildet. Die erste Fläche und die zweite Fläche definieren die im Weiteren ausgeführte effektive Fläche. Dabei wird die effektive Fläche des Stößels durch die Ausführung des Ventilsitzes und der Führung, insbesondere deren umschlossene Flächen, definiert. Die durch die Führung definierte oder umschlossene Fläche ist dabei im Hinblick auf eine Toleranz, die eine axiale Beweglichkeit des Stößels ermöglicht, im Wesentlichen gleich oder identisch mit der ersten Fläche des Stößels. Die durch den Ventilsitz definierte oder umschlossene Fläche ist dabei im Wesentlichen gleich oder identisch zu der zweiten Fläche des Stößels.
  • Bei einem konventionellen Stößel weisen die erste Fläche und die zweite Fläche oder auch die Führung und der Ventilsitz des Dämpfventils im Wesentlichen denselben Flächeninhalt auf. Der Stößel ist daher aufgrund seiner Druckausgleichsöffnungen statisch druckausgeglichen. Ein solcher statisch druckausgeglichener Stößel ist dabei auf möglichst geringe Maximalkräfte bei verschiedenen charakteristischen Öffnungshüben des Stößels optimiert, die als Referenz für die Leistungsfähigkeit eines derartigen Dämpfventils dienen. Eine Spreizung der resultierenden Axialkräfte bei zwei bestimmten charakteristischen Öffnungshüben, also eine Differenz dieser resultierenden Axialkräfte, ist hierbei relativ groß. Bei einem druckausgeglichenen Stößel entsprechen die resultierenden Axialkräfte den ersten Axialkräften.
  • Es ist durch Optimierung des Ventilabschnitts des Stößels möglich die Spreizung der resultierenden Axialkräfte bei diesen charakteristischen Öffnungshüben zu verringern. Hierdurch steigen jedoch die Maximalbeträge der resultierenden Axialkräfte bei den jeweiligen charakteristischen Öffnungshüben an.
  • Werden die erste Fläche und die zweite Fläche verschieden groß gewählt, so kann eine zweite Axialkraft auf den Stößel erzeugt werden, die einem Mittelwert der Beträge der ersten Axialkräfte bei den charakteristischen Öffnungshüben entgegenwirkt. Hierdurch wird eine Spreizung sowie ein Maximalbetrag der Axialkräfte bei den charakteristischen Öffnungshüben verringert.
  • Die zweite Axialkraft entsteht dabei aufgrund des statischen Drucks des Druckmediums auf die Oberflächen des Stößels. Der Wert der zweiten Axialkraft ist dabei abhängig von der Differenzfläche der ersten Fläche und der zweiten Fläche, der sogenannten effektiven Fläche, sowie von dem an der effektiven Fläche anliegenden statischen Druck. Je nachdem auf welcher axialen Seite des Stößels die effektive Fläche ausgebildet ist, wirkt die zweite Axialkraft öffnend oder schließend auf den Stößel, jedoch vorzugsweise entgegen dem Mittel der ersten Axialkraft bei den charakteristischen Öffnungshüben. Insbesondere weist die effektive Fläche an dem Stößel keine zugehörige hydraulisch wirksame Gegenfläche auf.
  • Dabei unterscheidet man zwischen der ersten Axialkraft, die durch den Durchfluss von Dämpfmedium durch das Dämpfventil begründet ist, der zweiten Axialkraft, die durch eine Druck auf die effektive Fläche begründet ist, und der resultierenden Axialkraft, die der Summe der ersten und der zweiten Axialkraft auf den Stößel entspricht. Die Aufteilung in die erste Axialkraft und die zweite Axialkraft ist unter anderem zur einfachen Erläuterung gewählt.
  • Günstigerweise ist die erste Fläche größer oder kleiner als die zweite Fläche.
  • Hierdurch kann einerseits die Richtung der zweiten Axialkraft sowie über die Größe der Differenz von erster Fläche und zweiter Fläche der Wert der Axialkraft eingestellt werden.
  • Vorzugsweise ist die erste Fläche und / oder die zweite Fläche kreisförmig ausgebildet.
  • Zudem ist bei kreisförmiger Ausbildung ein Durchmesser der ersten Fläche größer oder kleiner als ein Durchmesser der zweiten Fläche. Bei kreisförmiger Ausführung kann die Fläche durch den Durchmesser substituiert werden.
  • In einer Ausführungsvariante definieren die erste Fläche und die zweite Fläche eine effektive Fläche an dem Stößel.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die effektive Fläche durch eine Ringfläche ausgebildet.
  • Günstigerweise erzeugt ein auf die effektive Fläche wirkender Druck eines Dämpfmediums eine zweite Axialkraft auf den Stößel.
  • Zweckmäßigerweise wirkt die zweite Axialkraft öffnend oder schließend auf den Stößel, insbesondere entgegen einer ersten Axialkraft.
  • Die Richtung der zweiten Axialkraft kann somit derart gewählt werden, dass die resultierende Axialkraft möglichst gering ist.
  • Es wird zudem ein Schwingungsdämpfer vorgeschlagen, umfassend ein verstellbares Dämpfventil gemäß zumindest einer der zu dem verstellbaren Dämpfventil gehörigen Ausführungen und / oder einem der Ansprüche 1 bis 7.
  • Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer und das zugehörige verstellbare Dämpfventil werden im Folgenden anhand der beigefügten Figur beispielhaft erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 Ein Dämpfventil mit einem Stößel;
  • 2 der Stößel aus 1;
  • 3 eine detailliertere Teilansicht des Stößels aus 1 und 2;
  • 4 eine schematische Darstellung eines konventionellen Stößels innerhalb eines Dämpfventils;
  • 5 eine schematische Darstellung eines Stößels mit effektiver Fläche;
  • 6 eine schematische Darstellung eines weiteren Stößels mit effektiver Fläche;
  • 7 Diagramm zur Axialkraft des statisch ausgeglichenen Stößels aus 4;
  • 8 Diagramm zur Axialkraft eines statisch ausgeglichenen Stößels mit spreizungsoptimiertem Ventilabschnitt;
  • 9 Diagramm zur Axialkraft eines Stößels mit effektiver Fläche und spreizungsoptimiertem Ventilabschnitt aus 1 bis 3.
  • In der 1 ist ein Dämpfventil 10 dargestellt. Das Dämpfventil 10 umfasst ein mehrteiliges Gehäuse 12, eine Spule 14, die zusammen mit einem Anker 16 eine Aktuatorik bildet. Der Anker 16 ist weiterhin fest mit einem Stößel 18 wirkverbunden. Der Stößel 18 kann dabei über die Aktuatorik axial verschoben werden, um eine Dämpfkraft des Dämpfventils 10 oder einen Druckunterschied des Dämpfmediums vor und nach dem Dämpfventil 10 zu verändern. Der Stößel 18 ist dabei über zwei Federelemente 20 axial abgestützt.
  • Während des Betriebs tritt ein Dämpfmedium über Öffnungen 22 in einem Abstützblech 24 in einen Vorraum 26 ein. Das Dämpfmedium strömt bei geöffnetem Dämpfventil 10 an dem Stößel 18 vorbei in einen Auslassraum 28. Ein Druck P1 in dem Vorraum 26 ist dabei größer als ein Druck P2 in dem Auslassraum 28. Das Dämpfmedium durchströmt das Dämpfventil 10 günstigerweise immer in derselben Richtung, von dem Vorraum 26 zu dem Auslassraum 28. Das Dämpfventil 10 kann beispielsweise als Steuerventil 10 wirken. Dabei kann eine durch das Steuerventil 10 erzeugte Druckdifferenz eine weiteres Ventil beeinflussen.
  • Weiterhin sind an dem rotationssymmetrischen Stößel 18 und an dem Anker 16 Druckausgleichöffnungen 30, 32 ausgebildet, um einen Druckausgleich an dem Stößel 18 und an dem Anker 16 zu ermöglichen, insbesondere in einem Ankerraum.
  • In der 2 und 3 ist der Stößel aus 1 nochmals vergrößert und detaillierter dargestellt. Der Stößel 18 ist mit einem Führungsabschnitt 34 an einer Führung 36 des Gehäuses 12 angeordnet. Dabei ist zwischen dem Führungsabschnitt 34 und der Führung 36 eine geringe Toleranz ausgebildet, die eine axiale Beweglichkeit des Stößels 18 gegenüber dem Gehäuse 12 ermöglicht. Zudem ist ein Ventilabschnitt 38 des Stößels 18 einem Ventilsitz 40 des Gehäuses 12 zugeordnet. Der Ventilabschnitt 38 bildet dabei einen Steuerabschnitt 38a, der in Verbindung mit dem Ventilsitz 40 einen Öffnungshub des Stößels 18 und somit auch einen Öffnungsquerschnitt des Stößels 18 definiert, sowie einen Strömungsabschnitt 38b aus. Der Strömungsabschnitt 38b ist dabei axial zwischen dem Steuerabschnitt 38a und dem Führungsabschnitt 34 angeordnet und schließt direkt an diese an. Ein Grundkörper des Stößels 18 ist dabei im Wesentlichen rohr- oder hülsenförmig ausgeführt, wobei der Führungsabschnitt 34 und der Ventilabschnitt 38 im Wesentlichen radial von dem Grundkörper abstehen.
  • Zur ausführlichen Erläuterung ist der Stößel 18 sowie dessen Anordnung an der Führung 36 und an dem Ventilsitz 40 in 4 schematisch dargestellt. Zur besseren Erkennbarkeit sind die Proportionen teilweise überzeichnet dargestellt.
  • Die Führung 36 und der Ventilsitz 40 weisen hierbei denselben Durchmesser bzw. dieselbe umschlossene Fläche auf. Der Durchmesser D36 der Führung 36 und der Durchmesser D34 des Führungsabschnitts 34 sind dabei im Wesentlichen gleich groß, wobei der Durchmesser D34 an dem Stößel 18 eine erste Fläche 70 definiert. Eine zweite Fläche 72 des Stößels, welche durch den Durchmesser D38 des Ventilabschnitts 38 bzw. den Durchmesser D40 des Ventilsitzes 40 gegeben ist, ist im Wesentlichen ebenso groß wie die ersten Fläche des Stößels 18. Der Stößel 18 ist daher statisch druckausgeglichen. Der Druck P1 liegt an dem Stößel 18 an den Flächen 42a, 42b, 44a, 44b, 46a und 46b an, die innerhalb des Vorraums 26 angeordnet oder über das Druckmedium und die Druckausgleichsöffnungen 30 mit dem Vorraum 26 wirkverbunden sind. Dabei sind die Flächenabmessungen der Flächen 42, 44, 46 über die axial verlaufenden, gestrichelten Linien an dem Stößel 18 verdeutlicht. In geschlossenem Zustand des Dämpfventils 10, also wenn der Stößel 18, insbesondere dessen Steuerabschnitt 38a, sich im Anlagekontakt mit dem Ventilsitz 40 befindet, heben sich die Axialkräfte auf den Stößel 18 durch den Druck P1 über das Flächenpaar 42a, 42b, das Flächenpaar 44a, 44b und das Flächenpaar 46a, 46b auf.
  • Der Anker 16 ist dabei selbst statisch druckausgeglichen und daher auch nicht in 4 dargestellt.
  • Die 5 zeigt einen Stößel 18, der nicht im Sinne der vorigen Ausführungen statisch druckausgeglichen ist. Dabei sind der Durchmesser D36 der Führung 36 sowie der Durchmesser D40 des Ventilsitzes 40 verschieden groß ausgeführt, der Durchmesser D36 der Führung 36 ist hierbei kleiner als der Durchmesser D40 des Ventilsitzes. Dadurch sind auch die erste Fläche 70 und die zweite Fläche 72 des Stößels verschieden groß. Durch die Veränderung der Durchmesser D34 und D38 bzw. die erste Fläche 70 und die zweite Fläche 72 des Stößels 18 werden ebenso die Flächen 42, 44, 46 an dem Stößel 18 beeinflusst. Die Flächenpaare 42, 44, 46 sind an dem Stößel wieder druckausgeglichen, jedoch weist der Stößel 18 nun eine effektive Fläche 52 auf, die eine Axialkraft F, abhängig von ihrer Größe und von dem Druck P1, auf den Stößel 18 aufbringt. Diese effektive Fläche 52 an dem Stößel ist durch die Ausführung der Führung 36 und dem Ventilsitz 40 an dem Gehäuse 12 definiert. Die effektive Fläche 52 bildet hierbei eine Ringfläche 52 aus. Die effektive Fläche 52 weist hierbei insbesondere keine hydraulisch wirksame Gegenfläche auf. Hierbei wirkt die Axialkraft F schließend auf den Stößel 18.
  • Die 6 entspricht im Wesentlichen der 5, weshalb auch die vorigen Ausführungen hierfür gelten, wobei der Durchmesser D36 der Führung 36 größer ausgeführt als der Durchmesser D40 der Führung 40. Die effektive Fläche 52 ist dabei auf der gegenüberliegenden Seite des Stößels 18 angeordnet, wodurch die Axialkraft F in die entgegengesetzte Richtung zu der Ausführung aus 5 wirkt. Die Axialkraft F wirkt hierbei öffnend auf den Stößel 18.
  • Die durch die effektive Fläche 52 aufgebrachte Axialkraft F wirkt hierbei unabhängig davon, ob das Dämpfventil 10 geöffnet oder geschlossen ist, also der Stößel 18, insbesondere dessen Steuerabschnitt 38a, einen Öffnungshub gegenüber dem Ventilsitz 40 aufweist oder mit diesem in Anlagekontakt steht. Die auf den Stößel 18 wirkende Axialkraft F der effektiven Fläche 52 bestimmt sich aus dem Druck P1, da die effektive Fläche 52 konstruktiv festgelegt ist und sich während des Betriebs nicht verändert. Die Axialkraft F steigt daher linear mit dem Druck P1 an. In geschlossenem Zustand kann an dem Ventilsitz 40 oder an dem Steuerabschnitt 38a zumindest ein Restquerschnitt zum Durchfluss von Dämpfmedium ausgebildet sein. Dieser Restquerschnitt kann beispielsweise durch eine Kerbe ausgebildet sein.
  • Ein einteiliger Stößel 18 kann, je nachdem ob dieser entsprechend der 5 oder 6 ausgeführt ist, lediglich aus einer einzigen Richtung montiert werden. Es kann daher von Vorteil sein, wenn der Stößel 18 zweiteilig oder mehrteilig ausgeführt ist. Beispielsweise kann der Stößel 18 als erstes Teil angesehen werden und der Anker 16 als zweites Teil, die nach dem Einsetzen des Stößels 18 fest miteinander verbunden werden, beispielsweise zusammengepresst werden. Es kann allerdings auch sein, dass der Stößel 18 selbst mehrteilig ausgebildet ist und beispielsweise in einem Bereich zwischen Führungsabschnitt 34 und Ventilabschnitt 38 fest miteinander verbindbar ist.
  • In den 7, 8 und 9 sind die resultierenden Axialkräfte auf den Stößel 12 bei verschiedenen Ausführungsvarianten des Stößels 12 dargestellt. Auf der X-Achse 54 ist dabei jeweils die Druckdifferenz in bar zwischen dem ersten Druck P1 in dem Vorraum 26 sowie dem zweiten Druck P2 in dem Auslassraum 28 aufgetragen. An der Y-Achse 56 ist die auf den Stößel 18 wirkende resultierende Axialkraft in Newton aufgetragen.
  • In der 7 ist der Kraftverlauf für einen konventionellen statisch druckausgeglichenen Stößel aus 4 dargestellt. Dabei ist der Stößel 18 über seine Flächenpaare 42, 44, 46 druckausgeglichen und der Ventilabschnitt 38 auf eine möglichst geringe resultierende Axialkraft optimiert. Dabei sind als Referenz zwei Axialkraftverläufe bei verschiedenen Öffnungshüben des Stößels 18 als Linie 58a mit 0,4 mm Öffnungshub und als Linie 60a mit 0,7 mm Öffnungshub aufgezeichnet. Die Axialkraft bei 0,4 mm Öffnungshub, Linie 58a, ist positiv und wirkt schließend auf den Stößel. Zudem ist der Axialkraftverlauf im Wesentlichen linear. Die Axialkraft bei 0,7 mm Öffnungshub ist ebenfalls im Wesentlichen linear, jedoch negativ und wirkt daher öffnend auf den Stößel 18. Der Ventilabschnitt 38 des Stößels 18 ist dabei derart optimiert, sodass die Axialkräfte bei den beiden charakteristischen Öffnungshüben von 0,4 mm und 0,7 mm möglichst geringe resultierende Axialkräfte aufweisen und um eine Kraft von 0 Newton verteilt sind. Durch die Verteilung der Axialkraftverläufe bei den charakteristischen Öffnungshüben um 0 Newton kann der Maximalbetrag der Axialkräfte gering gehalten werden. Dabei ist der Stößel 18 wie bereits erwähnt statisch druckausgeglichen.
  • Die 8 zeigt den Kraftverlauf eines weiteren Stößels 18 bei zwei charakteristischen Öffnungshüben, insbesondere denselben charakteristischen Öffnungshüben wie aus 7. Dieser Stößel 18 ist dabei ebenfalls statisch druckausgeglichen, jedoch wurde dessen Ventilabschnitt 38 derart verändert und optimiert, dass eine Differenz zwischen den Axialkräften bei den charakteristischen Öffnungshüben, also eine Spreizung der Linien 58b und 60b, möglichst gering ist. Bei 20 bar Druckdifferenz erhält man bei 0,4 mm Öffnungshub 4,7 Newton und bei 0,7 mm Öffnungshub 3,0 Newton, was einer Differenz von 1,7 Newton entspricht. Vergleich man dies mit den Werten aus 7, von 2,7 Newton bei 0,4mm und –1,6 Newton bei 0,7 mm und 20 bar, was einer Druckdifferenz von 4,3 Newton entspricht, so konnte hierdurch die Differenz der Axialkräfte wesentlich reduziert werden. Allerdings sind die Maximalbeträge der resultierenden Axialkräfte, die bei Verwendung dieses Stößels wirken wesentlich größer.
  • Die Axialkräfte eines weiteren Stößels 18 bei denselben Bedingungen wie in 7 und 8 sind in 9 dargestellt. Hierbei wurde der optimierte Ventilabschnitt 38, der der 8 zugehörig ist, verwendet und die Druckausgeglichenheit des Stößels 18 durch eine effektive Fläche 52 entsprechend der vorigen Ausführungen gestört. Der Stößel entspricht dabei den Ausführungen der 1 bis 3. Wie bereits zuvor erwähnt, erzeugt die effektive Fläche 52 eine mit dem Druck P1 linear ansteigende Axialkraft F. Eine mittlere resultierende Axialkraft aus resultierenden Axialkräften bei den charakteristischen Öffnungshüben ist durch die Linie 62 in 8 dargestellt und verläuft im Wesentlichen linear mit ansteigendem Druck P1.Die linear mit dem Druck P1 ansteigende Axialkraft der effektiven Fläche 52 auf den Stößel kann derart gewählt werden, dass diese der mittleren resultierenden Axialkraft nach Linie 62 aus 8 entgegenwirkt und diese ausgleicht. Da positive Kräfte schließend wirken ist die Axialkraft F der effektiven Fläche 52 in diesem Beispiel entsprechend negativ und daher öffnend zu wählen. Der Durchmesser D36 der Führung 36 ist daher größer zu wählen als der Durchmesser D40 des Ventilsitzes 40. Die Extremwerte für die resultierenden Axialkräfte konnten hiermit von 2,7 Newton auf 0,85 Newton verringert werden. Zudem wurde die Spreizung wesentlich verringert.
  • Da die zweite Axialkraft auf den Stößel 18 mit einigen Newton relativ gering ist, ist auch eine entsprechende effektive Fläche 52 sehr klein. In 1 bis. 3 ist die effektive Fläche 52 an dem Stößel daher nicht erkennbar, jedoch vorhanden. Der Stößel 18 aus 1 bis 3 entspricht daher in seiner Ausführungsform im Wesentlichen dem überzeichneten Stößel 18 aus 6. Ein möglicher Unterschied des Durchmessers der ersten Fläche und der zweiten Fläche kann sich beispielsweise in der Größenordnung von 1% bis 7% bewegen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Dämpfventil
    12
    Gehäuse
    14
    Spule
    16
    Anker
    18
    Stößel
    20
    Federelement
    22
    Öffnung
    24
    Abstützblech
    26
    Vorraum
    28
    Auslassraum
    30
    Druckausgleichsöffnung
    32
    Druckausgleichsöffnung
    34
    Führungsabschnitt
    36
    Führung
    38
    Ventilabschnitt
    38a
    Steuerabschnitt
    38b
    Strömungsabschnitt
    40
    Ventilsitz
    42a, b
    Fläche
    44a, b
    Fläche
    46a, b
    Fläche
    48
    Öffnungshub
    52
    effektive Fläche
    54
    X-Achse
    56
    Y-Achse
    58a, b, c
    Linie
    60a, b, c
    Linie
    62
    Linie
    70
    erste Fläche
    72
    zweite Fläche
    F
    Axialkraft
    P1
    Druck
    P2
    Druck
    D34
    Durchmesser
    D36
    Durchmesser
    D38
    Durchmesser
    D40
    Durchmesser
  • 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 19624895 C1 [0002]

Claims (8)

  1. Verstellbares Dämpfventil (10) für einen Schwingungsdämpfer, umfassend – ein Gehäuse (12), – einen Stößel (18), der axial beweglich zu dem Gehäuse (12) ausgebildet ist, – wobei der Stößel (18) einen Führungsabschnitt (34) aufweist, der einer Führung (36) des Dämpfventils (10) zugeordnet ist, – und wobei der Stößel (18) einen Ventilabschnitt (38) aufweist, der einem Ventilsitz (40) des Dämpfventils (10) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Fläche (70) des Stößels (18), die durch die Führung (36) definiert ist, und eine zweite Fläche (72) des Stößels (18), die durch den Ventilsitz (40) definiert ist, verschieden sind.
  2. Verstellbares Dämpfventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fläche (70) größer oder kleiner ist als die zweite Fläche (72).
  3. Verstellbares Dämpfventil (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fläche (70) und / oder die zweite Fläche (72) kreisförmig ausgebildet ist.
  4. Verstellbares Dämpfventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fläche (70) und die zweite Fläche (72) an dem Stößel (18) eine effektive Fläche (52) definieren.
  5. Verstellbares Dämpfventil (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die effektive Fläche (52) durch eine Ringfläche (52) ausgebildet ist.
  6. Verstellbares Dämpfventil (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf die effektive Fläche (52) wirkender Druck eines Dämpfmediums eine zweite Axialkraft (F) auf den Stößel (18) erzeugt.
  7. Verstellbares Dämpfventil (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Axialkraft (F) öffnend oder schließend auf den Stößel (18) wirkt.
  8. Schwingungsdämpfer, umfassend ein verstellbares Dämpfventil (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
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