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Die Erfindung betrifft ein Dämpfventil, insbesondere für einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein gattungsbildendes Dämpfventil ist beispielsweise aus der
DE 194 11 88 U bekannt. Die
DE 194 11 88 U offenbart ein Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer eines Kraftfahrzeugs.
Der in der
DE 194 11 88 U dargestellte Dämpfventilkörper ist innerhalb eines zumindest teilweise mit einem Dämpfungsfluid gefüllten Zylinderrohrs angeordnet und wird im Betriebszustand von dem Dämpfungsfluid durchströmt.
Zu diesem Zweck ist in dem Dämpfventilkörper jeweils mindestens eine Durchflussöffnung in jede Strömungsrichtung für das Dämpfungsfluid ausgeführt. Die Durchflussöffnungen münden jeweils in eine Steuerkante welche von je mindestens einer Ventilscheibe, in der Regel jedoch von einem Ventilscheibenpaket, welcher aus einer Mehrzahl von Ventilscheiben besteht, unter Einwirkung einer Schließkraft zumindest teilweise abgedeckt ist.
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Gemäß zumindest einer in der
DE 194 11 88 U offenbarten Ausführungsvariante, ist der Dämpfventilkörper des Dämpfventils aus einem Kunststoff ausgeführt. Aufgrund einer in der Regel sehr hohen Schließkraft der Ventilscheibe oder des Ventilscheibenpakets erfährt die Steuerkante eine sehr hohe mechanische und thermische Belastung. Das kann zum Bruch der Steuerkante und somit zu einer undefinierten negativen Veränderung der Dämpfungscharakteristik führen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, ein Dämpfventil anzugeben, welches den vorstehend erläuterten Nachteil des Standes der Technik überwindet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Steuerkante als ein separates, mit dem Dämpfventilkörper formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbundenes Bauteil ausgebildet ist, wobei die Steuerkante aus einem Werkstoff ausgeführt ist, welcher eine höhere Festigkeit aufweist, als der Werkstoff des Dämpfventilkörpers.
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Weitere vorteilhaften Ausführungsvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen, sowie in den Figuren und deren Beschreibung angegeben.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann der Dämpfventilkörper am Einfachsten aus einem Kunststoff und die Steuerkante aus einem Metall ausgeführt sein. Alternativ zu dieser Ausführung kann jedoch jede dem Fachmann geläufige Werkstoffskombination verwendet werden, solange der Werkstoff der Steuerkante eine höhere Festigkeit aufweist als der Werkstoff des Dämpfventilkörpers.
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Gemäß einer weiteren vorteilhafte Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Steuerkante stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Dämpfventilkörper verbunden ist. Diese Verbindung lässt sich beispielsweise durch Umspritzen der in einer Spritzgussform eingeordneten Steuerkante mit dem Werkstoff des Dämpfventilkörpers realisieren. Alternativ können die Steuerkanten beispielsweise durch Kleben mit dem Dämpfventilkörper verbunden werden. Die Steuerkanten und/oder der Dämpfventilkörper können alternativ oder zusätzlich für die Herstellung einer festen formschlüssigen Verbindung ausgelegte Hinterschnitte und dazu korrespondierende Erstreckungsabschnitte aufweisen.
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Es kann vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass das Dämpfventil mindestens zwei Durchflussöffnungen mit Steuerkanten umfasst. Diese können auch unterschiedlich groß ausgeführt sein, was eine einfache Einstellung der Dämpfungscharakteristik und Öffnungscharakteristik der Ventilscheibe ermöglicht.
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Die mindestens zwei Steuerkanten können vorteilhafter Weise an axial zueinander gegenüberliegenden Seiten des Dämpfventilkörpers angeordnet sein, um jeweils eine saubere Anlage für die Ventilscheibe in beiden Strömungsrichtungen zu definieren.
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Wenn die Steuerkanten, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung, durch mindestens einen sich radial erstreckenden Steg und/oder durch mindestens einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Steg und/oder durch mindestens einen sich axial erstreckenden Steg miteinander verbunden sind, wird eine eventuell umständliche Positionierung der Steuerkanten zueinander vor dem Umspritzen nicht mehr erforderlich, was eine große Zeitersparnis bei der Herstellung des Dämpfventils mit sich bringt.
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Es kann des Weiteren, vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass ein für die Anlage an der Ventilscheibe bestimmte Oberflächeabschnitt der Steuerkante eine abgerundete Querschnittsfläche aufweist. Dadurch wird eine Linienberührung zwischen der Steuerkante und der Ventilscheibe ermöglicht, was die Entstehung störender Geräusche beim Abheben der Ventilscheibe von der Steuerkante deutlich reduziert.
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Um diesen Effekt zu verstärken, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante vorgesehen, dass das Dämpfventil ferner mindestens einen mit dem Dämpfventilkörper formschlüssig oder stoffschlüssig verbundenen Federkörper umfasst, welcher eine Öffnungskraft auf die Ventilscheibe ausübt, die der Schließkraft der Ventilscheibe entgegenwirkt. Der Federkörper kann beispielsweise aus einem Elastomer ausgeführt sein.
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Anhand folgender Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden.
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Es zeigen:
- 1: eine Ausschnittdarstellung eines Dämpfventils für einen Schwingungsdämpfer eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Stand der Technik;
- 2: eine erste Ausführungsvariante eines Dämpfventilkörpers für einen Schwingungsdämpfer gemäß Erfindung;
- 3: eine weitere Ansicht eines Dämpfventilkörpers gemäß 2;
- 4: eine perspektivische Darstellung der Steuerkanten für den Dämpfventilkörper gemäß 1 und 2;
- 5: eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführung der Steuerkanten für den Dämpfventilkörper gemäß 1 und 2;
- 6: eine perspektivische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführung der Steuerkante für den Dämpfventilkörper gemäß 1;
- 7: eine schematische Schnittdarstellung eines Dämpfventilkörpers mit einer ersten Ausführungsvariante der Steuerkante;
- 8: eine schematische Schnittdarstellung eines Dämpfventilkörpers mit einer zweiten Ausführungsvariante der Steuerkante;
- 9: eine schematische Schnittdarstellung eines Dämpfventilkörpers mit einer weiteren Ausführungsvariante der Steuerkante;
- 10: eine schematische Schnittdarstellung eines Dämpfventilkörpers mit einer weiteren alternativen Ausführungsvariante der Steuerkante;
- 11: eine Ausführungsvariante Dämpfventilkörpers gemäß 1, mit integrierten Federkörpern;
- 12: eine Ausführungsvariante Dämpfventilkörpers gemäß 2, mit integrierten Federkörpern.
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Die 1 zeigt ein Dämpfventil 1 für einen Schwingungsdämpfer 2, insbesondere für einen Kraftfahrzeugschwingungsdämpfer, gemäß dem Stand der Technik. Dieser umfasst einen Dämpfventilkörper 3, mit mindestens einer Durchflussöffnung 4; 5 für jeweils eine Strömungsrichtung eines im Betrieb durch die Durchflussöffnung 4; 5 fließenden Dämpfungsfluids. Jede Durchflussöffnung 4; 5 mündet jeweils in mindestens eine Steuerkante 6; 7. Die Steuerkanten 6; 7 sind jeweils mit einem mehrere Ventilscheiben 8; 9 umfassendem Ventilscheibenpaket unter Einwirkung einer Schließkraft zumindest teilweise abgedeckt.
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Die 2, 3, 7 bis 12 zeigen, dass die Steuerkante 6; 7 als ein separates, mit dem Dämpfventilkörper 3 formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbundenes Bauteil ausgebildet ist, wobei die Steuerkante 6; 7 erfindungsgemäß aus einem Werkstoff ausgeführt ist, welcher eine höhere Festigkeit aufweist, als der Werkstoff des Dämpfventilkörpers 3. Beispielsweise kann der Dämpfventilkörper 3 aus einem Kunststoff und die Steuerkante 6; 7 aus einem Metall ausgeführt sein.
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Die Steuerkante 6; 7 ist jeweils stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Dämpfventilkörper 3 verbunden. Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, ist eine kraftschlüssige Verbindung jedoch ebenfalls möglich. Beispielsweise kann diese durch eine zumindest mittelbare Verspannung zwischen einem mittig in dem Dämpfventil angeordnetem Träger, wie beispielsweise einer Kolbenstange und einem Befestigungselement, wie einer Kolbenmutter erfolgen.
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Die 2, 3, 7 bis 12 zeigen ferner, dass das Dämpfventil 1 mehrere, jedoch mindestens zwei Durchflussöffnungen 4; 5 mit Steuerkanten 6; 7 umfasst. Diese können auch an axial zueinander gegenüberliegenden Endseiten 10; 11 des Dämpfventilkörpers 3 angeordnet sein, wie es in den 2, 3, 11 und 12 dargestellt ist.
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Die 4 zeigt zwei unterschiedlich Ausführungsvarianten der Steuerkanten 6, 7. Die Steuerkante 7 ist als ein ovaler, geschlossener Ring ausgeführt, welcher eine Durchflussöffnung 5 in Umfangsrichtung umschließt. Die Durchflussöffnung 5 kann dabei auch geteilt ausgeführt sein. Gemäß den 3 und 12 sind die Steuerkanten 7 auf einer Endseite 11 des Dämpfventilkörpers 3 in Umfangsrichtung verteilt und umschließen jeweils eine zweigeteilte Durchflussöffnung 5.
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Die Steuerkante 6 dagegen besteht aus mehreren die jeweils eine Durchflussöffnung 6 teilweise umgreifenden Abschnitten, welche durch sich in Umfangsrichtung erstreckende Stege 13 zu einem sich an der Endseite 10 des Dämpfventilkörpers 3 mäanderförmig in Umfangsrichtung erstreckenden Ring miteinander verbunden sind.
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Alternativ dazu können die Steuerkanten 6; 7 durch mindestens einen sich radial erstreckenden Steg 12 und/oder durch mindestens einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Steg 13 und/oder durch mindestens einen sich, bezogen auf die Längsachse 18, axial erstreckenden Steg 14 miteinander verbunden sein, wie es in den 4 und/oder 5 und/oder 6 dargestellt ist.
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Um eine lineare Anlage der Ventilscheibe 8, 9 zu schaffen, welche das Dämpfventil 1 besonders leise arbeiten lässt, ist die Steuerkante 6; 7 derart ausgeführt, dass deren für die Anlage an der Ventilscheibe 8; 9 bestimmter Oberflächenabschnitt 15 eine abgerundete Querschnittsfläche aufweist. Das ist in den 7, 8, 9 und 10 zwar schematisch, dennoch besonders deutlich dargestellt.
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Die 7 zeigt, dass die Steuerkante 6; 7 einen runden Querschnitt aufweist. Ein ovaler Querschnitt der Steuerkante ist aus Übersichtsgründen nicht dargestellt worden, ist jedoch ebenfalls im Sinne der Erfindung realisierbar. Ein gemäß 8 C-förmig ausgeführter Querschnitt weist Hinterschnitte auf, welche verhindern, dass sich die Steuerkante 6; 7 vom Dämpfventilkörper 3 lösen kann. Um diesen Effekt zu verstärken kann die C-Förmig ausgeführte Steuerkante, gemäß 9, einen sich radial erstreckenden Abschnitt 22 aufweisen, welcher in den Kolbenkörper 3 radial eingreift. Ebenso ist eine Ausführung gemäß 10 vorteilhaft, wonach die C-Förmig ausgeführte Steuerkante einen vor dem radialen Abschnitt 22 angeordneten einen axial verlaufenden Erstreckungsabschnitt 23 aufweist, wodurch die Verbindung zwischen der Steuerkante 6; 7 und dem Dämpfventilkörper 3 sehr einfach herstellbar, jedoch äußerst robust ist.
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Wie es in den 11 und 12 dargestellt ist, kann dass das Dämpfventil 1 mindestens einen mit dem Dämpfventilkörper 3 formschlüssig oder stoffschlüssig verbundenen Federkörper 16; 17 umfassen. Dieser ist dafür ausgelegt, welcher eine Öffnungskraft auf die Ventilscheibe 8; 9 ausübt, die der Schließkraft der Ventilscheibe 8; 9 entgegenwirkt. Dabei ist die Öffnungskraft der Federkörper 16; 17 deutlich kleiner als die Schließkraft der Ventilscheibe 8; 9. Dadurch wird ein besonders leises Anlegen der Ventilscheibe 8; 9 an der Steuerkante 6; 7 erreicht. Der Federkörper 16; 17 kann beispielsweise aus einem Elastomer ausgeführt und sowohl innerhalb des von der Steuerkante 6; 7 umschlossenen Bereichs, als auch außerhalb dessen angeordnet sein. Diese beiden Anordnungsalternativen des Federkörpers sind in den 11 und/oder 12 dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dämpfventil
- 2
- Kraftfahrzeugschwingungsdämpfer
- 3
- Dämpfventilkörper
- 4
- Durchflussöffnung
- 5
- Durchflussöffnung
- 6
- Steuerkante
- 7
- Steuerkante
- 8
- Ventilscheibe
- 9
- Ventilscheibe
- 10
- erste Endseite
- 11
- zweite Endseite
- 12
- radialer Steg
- 13
- in Umfangsrichtung verlaufender Steg
- 14
- axialer Steg
- 15
- Oberflächenabschnitt
- 16
- Federkörper
- 17
- Federkörper
- 18
- Längsachse
- 19
- Zylinderrohr
- 20
- erster Arbeitsraum
- 21
- zweiter Arbeitsraum
- 22
- radialer Abschnitt
- 23
- axialer Erstreckungsabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1941188 U [0002, 0003]
