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Die Erfindung betrifft einen Koaxialdämpfer für ein hydraulisches Betätigungssystem einer Reibkupplung, aufweisend ein Dämpfergehäuse und eine damit koppelbare Dämpferabdeckung, wobei in dem Dämpfergehäuse und in der Dämpferabdeckung jeweils eine durchgehende Öffnung ausgebildet ist, derart, dass die durchgehenden Öffnungen im gekoppelten Zustand einen durchgehenden Strömungskanal für ein Hydraulikfluid des Betätigungssystems ausbilden, wobei der Koaxialdämpfer eine Momentenbegrenzungseinheit mit einem gegenüber dem Dämpfergehäuse in axialer Richtung positionierbaren Blendenkörper zum axialpositionsabhängigen Ausbilden einer Strömungsblende umfasst, wobei der Blendenkörper zwischen dem Dämpfergehäuse und der Dämpferabdeckung angeordnet ist, wobei der Blendenkörper einen Hauptblendendurchlass und einen Nebenblendendurchlass aufweist und wobei bei Anlage des Blendenkörpers an dem Dämpfergehäuse der Hauptblendendurchlass und der Nebenblendendurchlass offen sind. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Betätigungssystem für eine Reibkupplung mit einem solchen Koaxialdämpfer.
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Als Stand der Technik ist aus der
DE 44 35 258 A1 ist ein Momentenbegrenzer mit einem als Kolbenventil ausgeführtem Blendenventil bekannt. Das einseitig federbelastete Kolbenventil ist in einem Ventilraum eines Gehäuses eingesetzt, weist einen mechanischen Anschlag auf und bildet mit einem den Ventilraum einseitig begrenzenden Einpressstopfen einen quer zur Symmetrieachse verlaufenden Dichtsitz. Das Kolbenventil weist in geöffneter Stellung einen Durchströmungsquerschnitt auf, der größer ist als ein Querschnitt einer Längsbohrung im Blendenventil. Das Blendenventil ist zudem mit einem Boden versehen, in dem eine stets geöffnete Blendenbohrung eingebracht ist, wobei die Blendenbohrung einen Querschnitt aufweist, der kleiner ist als der Querschnitt der Längsbohrung. Nachteilig an diesem Momentenbegrenzer ist, dass am Dichtsitz zwischen dem Blendenkörper und dem Einpressstopfen minimale Leckagedurchflüsse auftreten können, da die Kontaktfläche an dem Blendenkörper kleinste Unebenheiten aufweisen kann.
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Aus einer bislang nicht offengelegten Anmeldung der Anmelderin ist bekannt ein Momentenbegrenzer für ein Betätigungssystem einer Reibkupplung, aufweisend ein Gehäuse mit einem Ventilraum, wobei in dem Ventilraum ein Blendenkörper mit einer Blendenbohrung und zumindest einer Nebenbohrung zwischen einem Anschlag und einem Einpressstopfen bewegbar angeordnet ist, wobei der Einpressstopfen zumindest eine Dichtlippe aufweist, die mit einer Stirnseite des Blendenkörpers einen Dichtsitz bildet, wenn der Blendenkörper den Einpressstopfen kontaktiert. Nachteilig an diesem System ist, dass der Einpressstopfen in das Gehäuse eingepresst ist und dass es beim Einpressen des Einpressstopfens zur Beschädigung des Gehäuses kommen kann. Des Weiteren ist es von Nachteil, dass im Rahmen einer Herstellung eines Koaxialdämpfers mit einem solchen Momentenbegrenzer dieser zunächst als gesondert vormonierte Einheit gefertigt werden und so in den Koaxialdämpfer eingebaut werden muss. Dadurch ist die Fertigung aufwändig und relativ zeit- und kostenintensiv. Aus der
DE 10 2005 021 743 A1 ist ein Koaxialdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Weiterer Stand der Technik ist in der
FR 3 027 355 A1 , der
DE 37 36 584 A1 sowie der
DE 101 54 588 A1 offenbart.
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfach aufgebauten, robusten und verlässlichen Koaxialdämpfer mit Momentenbegrenzung und einem verbesserten Strömungsverhalten zur Verfügung zu stellen, insbesondere innerhalb eines Betätigungssystems.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Koaxialdämpfer erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei Anlage des Blendenkörpers an der Dämpferabdeckung der Hauptblendendurchlass offen ist und der Nebenblendendurchlass abgedichtet ist. Sie wird des Weiteren gelöst durch ein Betätigungssystem für eine Reibkupplung, aufweisend eine Gebereinheit, eine Nehmereinheit, eine diese fluidisch verbindende Hydraulikleitung und einen Koaxialdämpfer nach der Erfindung, nämlich nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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Der erfindungsgemäße Koaxialdämpfer kann insbesondere in einem Betätigungssystem für eine Reibkupplung verwendet werden. Eine Reibkupplung, insbesondere nach Art einer Einscheibentrockenkupplung oder Doppelkupplung, dient der Kopplung und Unterbrechung eines Drehmomentflusses von einem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Zur Betätigung solcher Reibkupplungen werden Betätigungssysteme verwendet, die regelmäßig eine Gebereinheit und eine Nehmereinheit aufweisen, die mit einer Hydraulikleitung verbunden sind. Das Betätigungssystem ist dazu vorgesehen, eine Anpresskraft zu erzeugen beziehungsweise einer Anpresskraft entgegenzuwirken, um eine reibschlüssige Übertragung eines Drehmoments in der Reibkupplung zu ermöglichen beziehungsweise zu lösen. Die Gebereinheit kann insbesondere einen in einem Geberzylinder bewegbaren Geberkolben aufweisen. Dieser kann durch ein Fluid, beispielsweise Hydrauliköl, bewegbar sein. Hierzu ist in einem Nehmerzylinder ein Druck in dem Fluid aufbaubar, der über die Hydraulikleitung die Bewegung des Geberkolbens in dem Geberzylinder bewirkt. Um eine Übermäßige Geschwindigkeit der Kraftübertragung zu begrenzen, ist in der Hydraulikleitung ein Momentenbegrenzer zwischen der Gebereinheit und der Nehmereinheit angeordnet, sodass die Geschwindigkeit der Übertragung gedrosselt ist.
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Die Dämpferabdeckung ist derart mit dem Dämpfergehäuse koppelbar, dass ihre Position relativ dazu definiert und bestimmt ist. Zum Beispiel kann sie mittels eines Bajonett-Verschlusses mit dem Dämpfergehäuse gekoppelt sein. Infolge dieser axialpositionbestimmten Kopplung von Dämpfergehäuse und Dämpferabdeckung ist zwischen diesen eine Art Ventilraum von definierter Lage und definierten Abmessungen geschaffen, in dem der Blendenkörper angeordnet ist und als Ventilkörper wirkt.
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Der Blendenkörper ist in axialer Richtung des durchgehenden Strömungskanals positionierbar. Er ist insbesondere darin zwischen dem Dämpfergehäuse einerseits und der Dämpferabdeckung andererseits axialpositionierbar. Erfindungsgemäß bildet der Blendenkörper eine Strömungsblende aus, deren Öffnungsquerschnitt von der Axialposition des Blendenkörpers relativ zum Dämpfergehäuse und zur Dämpferabdeckung abhängt und ja nach Axialposition variiert. Dazu wirkt er mit einem am Dämpfergehäuse ausgebildeten Dichtsitz und/oder mit einem an der Dämpferabdeckung ausgebildeten Dichtsitz zusammen. Durch Anlage des Blendenkörpers an dem Dichtsitz wird ein zwischen Blendenkörper und Dichtsitz befindlicher Strömungsquerschnitt geschlossen. Durch Relativpositionierung des Blendenkörpers relativ zum Dichtsitz kann dazwischen ein mehr oder weniger weit geöffneter Strömungsquerschnitt ausgebildet werden, dessen Öffnungsquerschnitt von der relativen Position des Blendenkörpers abhängt.
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Die Position des Blendenkörpers kann durch aktive Positionierung, z.B. mittels eines dazu geeigneten und bestimmten Antriebs, oder durch passive Positionierung infolge einer innerhalb des Strömungskanals vorliegenden Hydraulikfluidströmung erfolgen. Zum Beispiel kann der Blendenkörper bei einer Strömungsrichtung vom Dämpfergehäuse in Richtung der Dämpferabdeckung durch vom Fluid ausgeübte Strömungskräfte in Richtung der Dämpferabdeckung verschoben oder in einen dichtete Anlage an einen Dichtsitz der Dämpferabdeckung gebracht werden. Bei umgekehrter Strömungsrichtung kann er in Richtung des Dämpfergehäuses verschoben oder in eine dichtende Anlage an einen Dichtsitz des Dämpfergehäuses gebracht werden.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, dass der Blendenkörper einfach bei einer Montage von Dämpfergehäuse und Dämpferabdeckung zwischen diesen angeordnet werden kann und der Momentenbegrenzer durch die ohnehin erfolgende Fügung dieser Bauteile ausgebildet wird. Eine im Stand der Technik erforderliche aufwändige Vormontage des Momentenbegrenzers kann entfallen. Des Weiteren muss kein Bauteil in das Gehäuse oder in die Abdeckung eingepresst werden, so dass die Fertigung vereinfacht und Beschädigungen davon vermieden werden können. Ein weiterer Vorteil ist, dass die axiale Baulänge des Dämpfers gegenüber dem Stand der Technik verringert werden kann.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Eine Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Blendenkörper zwischen einer quer zur Längsachse ausgebildeten Stirnfläche des Dämpfergehäuses und einer quer zur Längsachse ausgebildeten Stirnfläche der Dämpferabdeckung angeordnet ist. Bei den Stirnflächen kann es sich insbesondere um endseitige Stirnflächen handeln. Die Stirnflächen können jeweils insbesondere als Dichtfläche ausgebildet sein, die zum Zusammenwirken mit dem Blendenkörper ausgebildet und bestimmt sind. Man kann auch sagen, dass das Dämpfergehäuse und die Dämpferabdeckung, insbesondere derartige Stirnflächen, eine Art Anschlag für den Blendenkörper ausbilden, die dessen jeweilige Endlage in axialer Richtung bestimmen. Die Stirnfläche(n) kann/können zumindest eine Dichtlippe aufweisen, die mit der Stirnseite des Blendenkörpers einen Dichtsitz bildet, wenn dieser den Einpressstopfen kontaktiert. Bei der zumindest einen Dichtlippe kann es sich insbesondere um einen ringförmigen Vorsprung der Stirnfläche(n) handeln, der sich insbesondere in Axialrichtung erstreckt. Die zumindest eine Dichtlippe kann einen Leckagedurchfluss des Fluids vorbei am Dichtsitz verhindern, sodass der Momentenbegrenzer eine geringe Streuung für die Durchflusswerte über verschiedene Fertigungschargen aufweisen kann. Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Stirnfläche(n) zumindest teilweise aus Ethylen-Propylen-Dien besteht/bestehen.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Blendenkörper bei einer Strömung von Hydraulikfluid in eine erste Axialrichtung in Richtung der Strömung verlagerbar ist und verlagert wird und in Anlage an dem Dämpfergehäuse positionierbar ist und/ oder ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Elemente und/oder die geometrische Ausprägung so gewählt ist, dass der Blendenkörper bei einer Strömung von Hydraulikfluid in eine erste Axialrichtung in Richtung der Strömung verlagerbar ist und verlagert wird bzw. positioniert wird. Dazu kann er mit dem Fluid zusammenwirkende, insbesondere quer zur Axialrichtung ausgebildete und einen Strömungsquerschnitt einschränkende oder verengende Wandungen oder Flächen aufweisen. Diese ragen in den Strömungsweg hinein und bewirken, dass der Blendenkörper durch die Fluidströmung in deren Richtung mitgenommen wird.
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Insbesondere die Anordnung und/oder die geometrische Ausprägung der Elemente kann so gewählt sein, dass der Blendenkörper etwa bei einer Strömung von Hydraulikfluid in eine zweite Axialrichtung (entgegen der ersten Axialrichtung) in Richtung der Strömung verlagert und in Anlage an der Dämpferabdeckung positioniert wird.
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Bei einer Ausführungsform kann bei an dem Dämpfergehäuse anliegenden Blendenkörper ein erster Blendenquerschnitt und bei an der Dämpferabdeckung anliegenden Blendenkörper ein zweiter Blendenquerschnitt im Strömungskanal ausgebildet sein. Der der erste Blendenquerschnitt und der zweite Blendenquerschnitt können insbesondere von unterschiedlicher Größe sein. Auf diese Weise ist ein strömungsrichtungsabhängiges Schließ- und Steuerverhalten des Koaxialdämpfers möglich.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Blendenkörper einen Hauptblendendurchlass und einen Nebenblendendurchlass aufweist. Diese können insbesondere derart ausgebildet und angeordnet sein, dass bei Anlage des Blendenkörpers an dem Dämpfergehäuse oder an der Dämpferabdeckung der Hauptblendendurchlass und der Nebenblendendurchlass offen sind. Auf diese Weist ist auch bei in einer dichtenden Endlage befindlichem Blendenkörper stets ein bestimmter Durchfluss durch die Blende sichergestellt. Die Hauptblendenbohrung ist bevorzugt in einem zentralen Bereich einer Stirnseite angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eine Nebenbohrung an einem Umfang der Stirnseite des Blendenkörpers angeordnet sein. Der Blendenkörper kann insbesondere gegen den Anschlag, beispielsweise durch eine Feder, vorgespannt sein.
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Insbesondere kann bei Anlage des Blendenkörpers an der Dämpferabdeckung oder/beziehungsweise am Dämpfergehäuse der Hauptblendendurchlass offen sein und der Nebenblendendurchlass abdichtet sein. Dies erfolgt vorzugsweise durch eine dichtende Anlage am entsprechenden Bauteil.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Blendenkörper durch eine Anlage an in axialer Richtung ausgebildeten Wandabschnitten des Dämpfergehäuses und/oder der Dämpferabdeckung in axialer Richtung veränderbar / verschieblich / (axial-)positionierbar geführt ist.
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Bei der ersten Strömungsrichtung des Fluids kann es sich insbesondere um eine Strömungsrichtung des Fluids zur Nehmereinheit des Betätigungssystems handeln. Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Blendenkörper beim Durchströmen des Gehäuses mit einem Fluid in eine zweite Strömungsrichtung den Dichtsitz kontaktiert. Bei der zweiten Strömungsrichtung kann es sich insbesondere um eine Strömungsrichtung des Fluids zu der Gebereinheit des Betätigungssystems handeln. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn beim Durchströmen des Gehäuses mit einem Fluid in einer ersten Strömungsrichtung der Hauptblendendurchlass und der Nebenblendendurchlass geöffnet sind. Die Querschnitte von Hauptblendendurchlass und Nebenblendendurchlass sind in Summe größer als ein Querschnitt des Strömungskanals des Gehäuses. Ferner ist es vorteilhaft, wenn beim Durchströmen des Gehäuses mit einem Fluid in einer zweiten Strömungsrichtung der Hauptblendendurchlass geöffnet und der Nebenblendendurchlass geschlossen ist. Das Schließen des Nebenblendendurchlass kann insbesondere durch gegenseitige Kontaktierung des Dichtsitzes und des Blendenkörpers erfolgen. Hierdurch wird ein Durchströmen des Nebenblendendurchlass insbesondere durch die zumindest eine Dichtlippe des Dichtsitzes verhindert.
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Man kann auch sagen, dass mit der vorliegenden Erfindung ein in einen Koaxialdämpfer integrierter PTL (Peak Torque Limiter) geschaffen ist. Gegenüber dem Stand der Technik kann ein Stoppelement des PTL entfallen. Stattdessen wird der Anschlag für den PTL über den Dämpferverschluss realisiert. Das PTL-Element ist dabei quasi zwischen einem Einlassrohr und einer Bajonett-Koaxialdämpfer-Abdeckung gehalten.
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Die Erfindung wird nachfolgend mittels eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine entlang der Längsachse geschnittene Ansicht eines Koaxialdämpfers nach dem Stand der Technik, und
- 2 eine entlang der Längsachse geschnittene Ansicht eines Koaxialdämpfers nach der Erfindung.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen bzw. vergleichbaren Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Koaxialdämpfer 1 nach dem Stand der Technik. Dieser weist eine Momentenbegrenzungseinheit 2 auf, die im Wesentlichen aus einem Blendenkörper 3 und einem dafür einen Anschlag 4 ausbildenden Einpressstopfen 5 besteht. Der Koaxialdämpfer 1 weist ein Dämpfergehäuse 6 mit einer in Richtung der Längsachse 7 des Dämpfers 1 durchgehenden Öffnung 8 sowie eine Dämpferabdeckung 9 mit einer in Richtung der Längsachse 7 durchgehenden Öffnung 10 auf. Das Dämpfergehäuse 6 ist mittels einer bajonettverschlussartigen Koppelstruktur 11 mit der Dämpferabdeckung 9 gekoppelt. Die Öffnungen 8 und 10 bilden gemeinsam eine Strömungskanal 12 durch den Koaxialdämpfer 1 aus. In der Öffnung 8 des Dämpfergehäuses 6 ist der Einpressstopfen 5 eingepresst, derart, dass zwischen diesem und einer in die Öffnung 8 hineinragenden Schulter 13 ein Ventilraum 14 ausgebildet ist, in dem der Blendenkörper 3 in Richtung der Längsachse 7 axialpositionierbar aufgenommen ist.
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2 zeigt einen Koaxialdämpfer 15 nach der Erfindung. Dieser weist ein Dämpfergehäuse 16 mit einer in Richtung der Längsachse 17 des Dämpfers 15 durchgehenden Öffnung 18 sowie eine Dämpferabdeckung 19 mit einer in Richtung der Längsachse 17 durchgehenden Öffnung 20 auf. Das Dämpfergehäuse 16 ist mittels einer bajonettverschlussartigen Koppelstruktur 21 mit der Dämpferabdeckung 19 gekoppelt. Die Koppelstruktur 21 ist derart ausgebildet, dass die relative Lage des Dämpfergehäuses 16 zur Dämpferabdeckung 19 definiert ist. Die Öffnungen 18 und 20 bilden gemeinsam eine Strömungskanal 22 durch den Koaxialdämpfer 15 aus.
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Durch die definierte Lage von Dämpfergehäuse 16 und Dämpferabdeckung 19 zueinander ist ein Teil des Strömungskanals 22 als Ventilraum 23 mit definierten Abmessungen ausgebildet. In diesem ist ein Blendenkörper 24 in Richtung der Längsachse 17 positionierbar oder bewegbar angeordnet. Der Blendenkörper 24 ist als Blechformteil ausgebildet und weist eine quer zur Axialrichtung 17 ausgebildete Radialwand 25 und eine an deren Außenumfang angeschlossene zylinderförmig ausgebildete Axialwand 26 auf. In der Radialwand 25 ist ein zentraler Hauptblendendurchlass 27 und radial dazu versetzt zumindest ein Nebenblendendurchlass 28 ausgebildet.
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Das Dämpfergehäuse 16 weist auf Seiten des Ventilraums 23 eine Stirnfläche 29 auf, die den Strömungskanal 22 ringförmig umgibt. Die ventilraumseitige Seite der Dämpferabdeckung 19 ist mit einer gegenüber einer Stirnseite 30 zurückgesetzten Schulter 31 versehen, so dass zwischen der Schulter 31 und der Stirnseite 30 eine Radialwandung 32 ausgebildet ist, die eine Führung für den Blendenkörper 24 in radialer Richtung, also bei dessen Bewegung in Richtung der Längsachse 17 bildet, an der die Axialwand 26 des Blendenkörpers 24 geführt ist. Die Schulter 31 bildet einen Anschlag für den Blendenkörper 24 aus, an den dieser bei einer Bewegung in Richtung der Dämpferabdeckung 19 zur Anlage kommt. Die Stirnfläche 29 bildet einen Anschlag für den Blendenkörper 24 aus, an den dieser bei einer Bewegung in Richtung des Dämpfergehäuses 16 zur Anlage kommt.
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Die Schulter 31 erstreckt sich derart weit in radialer Richtung in den Strömungskanal 22 hinein, dass bei einer Anlage des Blendenkörpers 24 daran dessen Nebenblendendurchlass 28 abgedichtet ist, der Hauptblendendurchlass 27 jedoch offen bleibt und von Fluid in dem Strömungskanal 22 durchströmt werden kann. Andernfalls, also wenn der Blendenkörper 24 nicht an der Schulter 31 anliegt, sind sowohl der Hauptblendendurchlass 27 als auch der Nebenblendendurchlass 28 offen und können von Fluid im Strömungskanal 22 durchströmt werden.
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Der Hauptblendendurchlass 27 weist eine Querschnittsfläche quer zur Längsachse 17 auf, die geringer ist als die Querschnittsfläche, insbesondere minimale Querschnittsfläche, des Strömungskanals 22. Die Summe der Querschnittsflächen von Hauptblendendurchlass 27 und Nebenblendendurchlass 28 ist jedoch größer als die Querschnittsfläche des Strömungskanals 22. Der Blendenkörper 24 wird daher beim Durchströmen des Strömungskanals 22 mit Fluid in Richtung des Dämpfergehäuses 17, also in 2 von rechts nach links, gegen den durch die Stirnfläche 29 gebildeten Anschlag gepresst. Dabei sind der Hauptblendendurchlass 27 und der Nebenblendendurchlass 28 offen. Wird der Strömungskanal 22 in entgegengesetzter Richtung von Fluid durchströmt, also vom Dämpfergehäuse 16 zur Dämpferabdeckung 19 (in 2 von links nach rechts), wird der Blendenkörper 24 gegen die einen Anschlag bildende Schulter 31 gepresst. Dabei kommt eine in der 2 nicht gezeigte Dichtlippe der Schulter 31 mit der Radialwand 32 in dichtenden Kontakt, sodass der Nebenblendendurchlass 28 abgedichtet und verschlossen und nur der Hauptblendendurchlass 27 offen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Koaxialdämpfer
- 2
- Momentenbegrenzungseinheit
- 3
- Blendenkörper
- 4
- Anschlag
- 5
- Einpressstopfen
- 6
- Däm pfergehäuse
- 7
- Längsachse
- 8
- Öffnung
- 9
- Däm pferabdeckung
- 10
- Öffnung
- 11
- Koppelstruktur
- 12
- Strömungskanal
- 13
- Schulter
- 14
- Ventilraum
- 15
- Koaxialdämpfer
- 16
- Däm pfergehäuse
- 17
- Längsachse
- 18
- Öffnung
- 19
- Däm pferabdeckung
- 20
- Öffnung
- 21
- Koppelstruktur
- 22
- Strömungskanal
- 23
- Ventilraum
- 24
- Blendenkörper
- 25
- Radialwand
- 26
- Axialwand
- 27
- Hauptblendendurchlass
- 28
- Nebenblendendurchlass
- 29
- Stirnseite
- 30
- Stirnseite
- 31
- Schulter
- 32
- Radialwandung
