DE102019212966A1

DE102019212966A1 - Dämpfventileinrichtung mit progressiver Dämpfkraftkennlinie

Info

Publication number: DE102019212966A1
Application number: DE102019212966.8A
Authority: DE
Inventors: Jörg Rösseler; Aleksandar Knezevic
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2021-03-04
Also published as: CN114341522A; WO2021037798A1; US20220403910A1; KR20220050902A

Abstract

Dämpfventileinrichtung für einen Schwingungsdämpfer mit einer Kolbenstange, umfassend ein erstes Dämpfventil, das in einem ersten Betriebsbereich mit steigender Strömungsgeschwindigkeit eines Dämpfmediums in eine Durchlassbetriebsstellung übergeht, wobei ein zweiter Betriebsbereich mit einer progressiven Dämpfkraftcharakteristik von einer Drosselstelle in Verbindung mit einem Ventilkörper beeinflusst wird, der unabhängig von der Hublage der Kolbenstange innerhalb des Schwingungsdämpfers in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Drosselstellung ausgehend von einer Durchlassstellung in eine Drosselstellung überführbar ist, wobei sich Ventilkörper mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit des Dämpfmediums in Schließrichtung bewegt und hydraulisch in Reihe zum Dämpfventil angeordnet ist, wobei der Ventilkörper als ein im Durchmesser veränderbares Ringelement ausgeführt ist, das eine radiale Schließbewegung in Richtung einer Strömungsleitfläche ausführt, bei der ein definierter Mindestdurchlassquerschnitt eingehalten wird, wobei der Drosselstelle ein Druckbegrenzungsventil hydraulisch parallel geschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfventileinrichtung mit progressiver Dämpfkraftkennlinie gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Die DE 10 2016 210 790 A1 beschreibt eine Dämpfventileinrichtung für einen Schwingungsdämpfer, die ein erstes Dämpfventil umfasst, das in einem ersten Betriebsbereich mit steigender Strömungsgeschwindigkeit eines Dämpfmediums in eine Durchlassbetriebsstellung übergeht. Das erste Dämpfventil wird beispielsweise von einem Kolbenventil oder einem Bodenventil des Schwingungsdämpfers gebildet. Ein zweiter Betriebsbereich mit einer progressiven Dämpfkraftcharakteristik des Schwingungsdämpfers wird von einer Drosselstelle in Verbindung mit einem Ventilkörper beeinflusst, der unabhängig von der Hublage einer Kolbenstange des Schwingungsdämpfers in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Drosselstellung ausgehend von einer Durchlassstellung in eine Drosselstellung überführbar ist, wobei sich Ventilkörper mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit des Dämpfmediums in Schließrichtung bewegt. Damit wird eine Zusatzdämpfkraft erzeugt, die den Einsatz eines konventionellen Zug- oder Druckanschlags erübrigt, der nur in einer Endlage der Kolbenstange wirksam ist.
Die Drosselstelle und das Dämpfventil sind hydraulisch in Reihe angeordnet, wobei der Ventilkörper als ein im Durchmesser veränderbares Ringelement ausgeführt ist, das eine radiale Schließbewegung in Richtung einer Strömungsleitfläche ausführt, bei der ein definierter Mindestdurchlassquerschnitt eingehalten wird.
Ein grundsätzliches Problem der Drosselstelle besteht darin, dass der Abstand zwischen dem Ringelement und der Strömungsleitfläche vergleichsweise geringgehalten werden muss, um den gewünschten Dämpfeffekt erzielen zu können. Andererseits würde ein vollständiger Kontakt des Ringelements über seinen gesamten Umfang mit der Strömungsleitfläche im schlimmsten Fall den Totalausfall des Schwingungsdämpfers bedeuten. Deshalb ist das Ringelement hochgenau zu fertigen, wodurch jedoch ein erheblicher Fertigungsaufwand entsteht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das aus dem Stand der Technik bekannten Problem zu lösen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Drosselstelle ein Druckbegrenzungsventil hydraulisch parallelgeschaltet ist.
Mit dem Druckbegrenzungsventil ist die Gefahr einer Blockierung beseitigt. Folglich kann der Fertigungsaufwand für die Drosselstelle zurückgenommen werden.
Hindernisse auf dem Fahrweg bestimmen in erster Linie die Arbeitsgeschwindigkeit des Schwingungsdämpfers. Doch können auch Ausfederungsbewegungen mit einer großen Geschwindigkeit auftreten, so dass es vorteilhaft ist, dass für beide Durchströmungsrichtungen der Drosselstelle ein Druckbegrenzungsventil vorliegt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Druckbegrenzungsventil einen Abströmquerschnitt aufweist, der von mindestens einer elastischen Ventilscheibe abgedeckt wird. Über die Bestückung des Abströmquerschnitts mit Ventilscheiben kann eine vorbestimmte Dämpfkraftkennlinie erreicht werden. Die Dämpfkraft kann z. B. bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil weiter steigen und nicht einfach abrupt begrenzt sein.
Im Hinblick auf eine möglichst kompakte Ausgestaltung des Druckbegrenzungsventils ist das Ringelement in einer Nut angeordnet und diese Nut bildet einen Bestandteil des Druckbegrenzungsventils.
Alternativ kann das Druckbegrenzungsventil in einem zum Bauraum der Drosselstelle entfernten Bauraumbereich der Dämpfventileinrichtung angeordnet sein. Die bewährte Bauform der Drosselstelle muss nicht verändert werden.
Bei einer weiteren Variante bildet das Ringelement ein Bestandteil des Druckbegrenzungsventils.
Eine Ausführungsform dieses Bauprinzips kann z.B. derart ausgeführt sein, dass das Ringelement mindestens zwei Volumenbereiche mit einer unterschiedlichen Federrate aufweist, wobei der weichere Volumenbereich ein Ventilelement des Druckbegrenzungsventils bildet.
Das Ringelement kann eine elastische Lippe aufweisen, die den Ventilkörper des Druckbegrenzungsventils bildet. Im normalen Druckbereich übt die Lippe ihre Dicht- bzw. Drosselfunktion aus. Wenn jedoch der Druck über ein definiertes Druckniveau ansteigt, dann kann die Lippe deformiert und dabei die Drosselstelle vergrößert werden.
Eine weitere Bauform zeichnet sich dadurch aus, dass das Ringelement in einer Trägerscheibe angeordnet ist, die einen deformierbaren Volumenbereich aufweist, der den Abflussquerschnitt des Druckbegrenzungsventils bestimmt. Die Trägerscheibe kann z. B. aus einem Elastomerwerkstoff bestehen, der innerhalb des üblichen Arbeitsbereichs der Drosselstelle seine Gestalt bewahrt. Bei höheren Drücken kann dann die Trägerscheibe eine Schirmung aufweisen, die dazu führt, dass das Ringelement von der Strömungsleitfläche zurückgeführt wird.
Eine Alternativausführung des Druckbegrenzungsventils basiert darauf, dass die Trägerscheibe einen deformierbaren Volumenbereich aufweist, der die Trägerscheibe eine Kippbewegung ausführen lässt. Dadurch wird ebenfalls das Ringelement von der Strömungsleitfläche entfernt und damit die Drosselwirkung der Drosselstelle begrenzt.
Man kann auch vorsehen, dass die Trägerscheibe axial beweglich gelagert ist und darüber eine Stellbewegung als Ventilkörper des Druckbegrenzungsventils ausführt.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:

1 Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer im Bereich der Dämpfventileinrichtung
2 Druckbegrenzungsventil mit Ventilscheiben
3 u. 4 Druckbegrenzungsventil in einer Nut der Drosselstelle
5 Druckbegrenzungsventil mit einer Dichtlippe des Ringelements der Drosselstelle
6 - 8 Druckbegrenzungsventil mit einer Trägerscheibe der Drosselstelle als Komponente des Druckbegrenzungsventils.

Die 1 zeigt eine Dämpfventileinrichtung 1 für einen nur ausschnittsweise dargestellten Schwingungsdämpfer 3 beliebiger Bauweise. Die Dämpfventileinrichtung 1 umfasst ein erstes Dämpfventil 5 mit einem als Kolben 7 ausgeführten Dämpfventilkörper, der an einer Kolbenstange 9 befestigt ist.
Der Dämpfventilkörper 7 unterteilt einen Zylinder 11 des Schwingungsdämpfers in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 13; 15, die beide mit Dämpfmedium gefüllt sind. In dem Dämpfventilkörper 7 sind Durchtrittskanäle für jeweils eine Durchströmungsrichtung auf unterschiedlichen Teilkreisen ausgeführt. Die Ausgestaltung der Durchtrittskanäle ist nur beispielhaft anzusehen. Eine Austrittsseite der Durchtrittskanäle 17; 19 ist mit mindestens einer Ventilscheibe 21; 23 zumindest teilweise abgedeckt.
Zusätzlich kann der Schwingungsdämpfer über einen Zuganschlag 25 verfügen, der ab einer definierten Ausfahrbewegung der Kolbenstange 9 an einer zylinderseitigen Anschlagfläche, z.B. einer Kolbenstangenführung 27, zur Anlage kommt.
Der Zuganschlag 25 umfasst eine Trägerscheibe 29, die direkt an der Kolbenstange durch eine Formschlussverbindung fixiert ist. Auf einer Oberseite der Zuganschlagträgerscheibe 29 ist beispielhaft ein ringförmiges Elastomerelement 31 aufgelegt, das über eine geringe radiale Vorspannung auch bei einer Schwingbewegung der Kolbenstange 9 gehalten wird. Das Elastomerelement 31 wirkt ab dem Anschlagpunkt an der Anschlagfläche als zusätzliche Stützfeder.
Die Trägerscheibe 29 weist eine umlaufende Nut 33 auf, in der ein im Durchmesser veränderbares Ringelement 35 geführt ist. Dieses Ringelement 35 ist radial elastisch und bildet einen Ventilkörper für eine Drosselstelle 37 als Teil der Dämpfventileinrichtung 1. Das Ringelement 35 bildet mit einer Innenwandung des Zylinders 11 die Drosselstelle, wobei die Innenwandung 39 eine Strömungsleitfläche darstellt.
Außenseitig trägt das Ringelement einen Begrenzungsring 41, z. B. in der Ausführung eines Sicherungsrings. Radial innerhalb des Ringelements sind Druckausgleichskanäle 43 ausgeführt, die eine äußere Mantelfläche 45 des Ringelements 35 mit dem einem Nutgrund der umlaufenden Nut 33 verbinden.
Bei einer Kolbenstangengeschwindigkeit in einem ersten Betriebsbereich, z. B. kleiner 1m/s, ist die Drosselstelle 37 vollständig geöffnet. Die Dämpfkraft wird dann nur von den Durchtrittskanälen 17; 19 in Verbindung mit den Ventilscheiben 21; 23 erzeugt. Bei einer Anströmung der Ventilscheiben 21; 23 heben die Ventilscheiben 21; 23 von ihrer Ventilsitzfläche 47; 49 ab. Die Abhubbewegung wird jeweils von einer Stützscheibe 51; 53 begrenzt.
In einem zweiten Betriebsbereich mit einer Kolbenstangengeschwindigkeit, die größer ist als die Grenzgeschwindigkeit des ersten Betriebsbereichs, also größer als die beispielhaft angegebenen 1m/s, geht das Ringelement 35 in eine Drosselstellung über und führt dabei eine Schließbewegung in Richtung der Strömungsleitfläche 39 aus. Bedingt durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Dämpfmediums in der als Ringspalt geformten Drosselstelle 37 bildet sich ein Unterdruck, der zu einer radialen Aufweitung des Ringelements 35 führt. Damit jedoch keinesfalls eine Blockade der Drosselstelle 37 auftreten kann, wird der definierte Mindestdurchlassquerschnitt von dem Begrenzungsring 41 eingehalten.
Der definierte Mindestquerschnitt muss einerseits vergleichsweise klein sein, um einen Drosseleffekt zu erreichen. Andererseits treten Fertigungstoleranzen auf, z. B. der Außendurchmesser des Ringelements 35, die Abmessungen des Begrenzungsrings 41, die wiederum die Begrenzung des Ringelements 35 bestimmen oder auch der Innenmesser des Zylinders 11. Sollten alle Toleranzen der beteiligten Bauteile in einer ungünstigen Kombination auftreten, dann könnte der Drosseleffekt in der Drosselstelle 37 zu groß sein und ggf. eine schädigende Auswirkung auf den Schwingungsdämpfer oder auf die Anbauteile ausüben. Um dieses Risiko zu minimieren, ist der Drosselstelle ein Druckbegrenzungsventil 55; 57 hydraulisch parallelgeschaltet. In dieser Fig. Ist das Druckbegrenzungsventil 55; 57 als Ersatzschaubild eingefügt. Es soll leicht erfassbar sein, dass für beide Durchströmungsrichtungen der Drosselstelle 37 ein Druckbegrenzungsventil 55; 57 vorliegen, denn die Drosselstelle 37 wird sowohl bei einer Kolbenstangeneinfahr- wie auch bei einer Kolbenstangenausfahrbewegung aus dem Zylinder 11 durchströmt.
In der 2a ist beispielhaft dargestellt, dass das Druckbegrenzungsventil 55 einen Abströmquerschnitt 59 aufweist, der von mindestens einer elastischen Ventilscheibe 61 abgedeckt wird. Auch diese Bauform lässt sich für zwei Durchströmungsrichtungen ausgestalten. In Abhängigkeit der Anzahl, der Durchmesser und der Ventilscheibenstärke kann das Öffnungsverhalten des Druckbegrenzungsventils 55 gestaltet werden.
Die 2b zeigt vereinfacht ein Kraft-Geschwindigkeitsdiagramm der Dämpfventileinrichtung 1. Ausgehend von der Geschwindigkeit v₀ verfügt das Dämpfventil 5 über eine progressive Kennlinie entsprechend der Volllinie bis zur Geschwindigkeit v₁. Danach setzt die Wirkung der Drosselstelle 37 entsprechend der gestrichelten Kennlinie ein. Ab der Geschwindigkeit v₂ öffnet das Druckbegrenzungsventil 55; 57. Wenn das Druckbegrenzungsventil 55; 57 als eine Lochblende ausgeführt ist, dann bleibt die Dämpfkraft auch bei steigender Geschwindigkeit konstant, wie mit der horizontalen Kennlinie ab v₂ verdeutlicht werden soll.
Wenn jedoch die Ventilscheiben 61 gemäß 2a eingesetzt werden, dann kann die Kennlinie jenseits der Geschwindigkeit v₂ variabler gestaltet werden, wie die strichpunktierten Kennlinienabschnitte zeigen.
Die 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Dämpfventileinrichtung mit einer Variante des Druckbegrenzungsventils 55, bei der die Nut 33 für das Ringelement 35 der Drosselstelle 37 ein Bestandteil des Druckbegrenzungsventils bildet. Die Nut 33 ist an einen Zuströmkanal 63 und einen Abströmkanal 65 angeschlossen. Über die beiden Kanäle 63; 65 in Verbindung mit der Nut 33 wären die Arbeitsraumabschnitte zu beiden Seiten der Trägerscheibe 29 des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums 13 miteinander verbunden. Die offene Verbindung der beiden Kanäle 63; 65 wird jedoch von dem Ringelement 35 zumindest deutlich gedrosselt, so dass das Ringelement ein Bestandteil des Druckbegrenzungsventils 55 bildet.
Beispielhaft weist das Ringelement 35 mindestens zwei Volumenbereiche 67; 69 mit einer unterschiedlichen Federrate auf, die konzentrisch zueinander angeordnet und direkt miteinander verbunden sind. Das Ringelement 35 könnte z. B. spritztechnisch in einem 2K-Verfahren hergestellt sein. In dem Geschwindigkeitsbereich bis v₂ verschließt der radial innere Volumenanteil 67 den Abströmkanal 65, der in einer Nutseitenfläche 71 der Nut 33 ansetzt. Der Zuströmkanal 63 mündet in einer Nutgrundfläche 73 der Nut 33. Bei einer höheren Kompression des inneren Volumenanteils 67, die ab v₂ einsetzt, wird der Abströmkanal 65 von dem inneren Volumenanteil 67 freigegeben. Dadurch bildet der weichere Volumenbereich 67 ein Ventilelement des Druckbegrenzungsventils 55. Der äußere Volumenanteil 69 des Ringelements 35 wird durch den Begrenzungsring 41 abgestützt. Deshalb kann sich der äußere Volumenanteil 69 nicht weiter nach radial außen verdrängen lassen.
Nimmt das Druckniveau ausgehend von dem Zuströmkanal 63 wieder ab, dann kann der elastischen Volumenanteil 67 wieder seine Ausgangsposition an der Nutgrundfläche 73 einnehmen und den Abströmkanal 65 und damit auch das Druckbegrenzungsventil 55 zu verschließen.
In der Ausgestaltung der Drosselstelle 37 nach 4 sind beispielhaft zwei Zuströmkanäle 63 und zwei Abströmkanäle 65 eingezeichnet. Je nach radialer Aufweitung des Ringelements 35 werden mehr oder weniger Zuström- und Abströmkanäle 63; 65 wirksam bzw. von dem Ringelement 35 freigeschaltet. Über das wirksame Querschnittsverhältnis der Zuströmkanäle 63 zu den Abströmkanälen 65 kann das Druckniveau innerhalb der Nut 33 bestimmt werden. Das Druckniveau wiederum ist ausschlaggebend für die radiale Aufweitung des Ringelements und damit für den Querschnitt der Drosselstelle 37. Man kann z. B. vorsehen, dass die Zuströmkanäle 63 auf unterschiedlichen Teilkreisen angeordnet sind und der Querschnitt der Zuströmkanäle 63 auf einem größeren Teilkreisdurchmesser kleiner ist als auf einem kleineren Teilkreisdurchmesser. Andererseits können die Querschnitte der Abströmkanäle 65 mit größer werdendem Teilkreisdurchmesser zunehmen. Damit wird ein Abregeleffekt erzielt. Der Begrenzungsring sorgt für die Rückstellbewegung des Ringelements 35 in Richtung der Nut 33. Folglich bilden die Zuströmkanäle 63, die Abströmkanale 65, die Nut 33, das Ringelement 35 und der Begrenzungsring 41 ein Druckbegrenzungsventil 57.
Eine weitere Möglichkeit das Ringelement 35 der Drosselstelle 37 als Teil des Druckbegrenzungsventils 55; 57 zu nutzen besteht darin, dass das Ringelement 35 eine elastische Lippe 75 aufweist, die den Ventilkörper des Druckbegrenzungsventils 55; 57 bildet. In der 5 ist dieses Prinzip umgesetzt. Die Idee besteht darin, dass die elastische Lippe 75 bei einer zu großen axialen Druckbelastung deformiert wird und sich damit der Drosselquerschnitt erweitert. Der Begrenzungsring 41 ist radial außerhalb der Dichtlippe 75 angeordnet, kann jedoch eine Kippkante für die Dichtlippe 75 bilden.
Neben der Ausführung nach 2, bei der das Druckbegrenzungsventil 55; 57 in einem zum Bauraum der Drosselstelle 37 entfernten Bauraumbereich der Dämpfventileinrichtung angeordnet ist, also das Ringelement 35 oder die Nut 33 keinen Bezug zum Druckbegrenzungsventil 55; 57 haben, zeigt die 6 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit nach dieser Vorgabe. Dabei ist die Trägerscheibe 29 die wesentliche Komponente für die Druckbegrenzungsfunktion.
In der 6 ist das Ringelement 35 in einer Trägerscheibe angeordnet, über den der Abflussquerschnitt des Druckbegrenzungsventils 55; 57 bestimmt wird. Die Trägerscheibe 29 umfasst eine zentrale Trägerhülse 77, die mit der Kolbenstange 9 formschlüssig verbunden ist. Radial außenseitig ist die Trägerhülse 77 mit einem Scheibenkörper 79 fest verbunden, der in Grenzen axial elastisch verformbar ist, indem er z. B. aus einem Kunststoff besteht. Bei einer entsprechend hohen Druckbeaufschlagung, die oberhalb von v₂ auftritt, schirmt sich der Scheibenkörper 79 durch und verringert so seinen Außendurchmesser. Folglich vergrößert sich auch der Drosselspalt zwischen dem Ringelement 35 und der Innenwandung 39 des Zylinders 11. Damit regelt sich die Drosselstelle 37 selbst ab, d.h. die Drosselstelle 37 bildet gleich die Druckbegrenzungsventile 55; 57.
In der Ausführung nach 7 verfügt die Trägerscheibe 29 über einen starren Grundkörper, der bevorzugt von einer Metallscheibe gebildet wird. Die Trägerscheibe 29 weist einen deformierbaren Volumenbereich 81; 83 auf, der die Trägerscheibe 29 eine Kippbewegung ausführen lässt. Dafür ist der deformierbare Volumenbereich 81; 83 z. B. als ein c-förmiger Elastomerkörper ausgeführt, der in einer entsprechenden Nut 85; 87 auf einer Deckseite 89; 91 der Trägerscheibe 29 gekammert ist. Punktsymmetrisch zur Längsachse 93 der Kolbenstange ist auf einer gegenüberliegenden Deckseite 91 einer zweiter deformierbarer c-förmiger Elastomerkörper 83 gekammert. Beispielhaft übernehmen zwei Sicherungsringe 95; 97 die axiale Abstützung der Trägerscheibe 29. Der Außendurchmesser der Sicherungsringe 95; 97 ist kleiner als der jeweilige Außendurchmesser der Elastomerkörper 81; 83. Folglich kann die Trägerscheibe 29 eine Kippbewegung ausführen. Bedingt durch einen verbleibenden Reststeg 99 zwischen den Enden der Elastomerkörper 81; 83 ist eine Axialbewegung der Trägerscheibe 29 ausgeschlossen. Der Reststeg 99 in Verbindung mit dem jeweiligen Sicherungsring 95; 97 bestimmt den Kipppunkt der Trägerscheibe 29.
Mit der Ausführung nach 8 soll gezeigt werden, das die Trägerscheibe 29 axial beweglich gelagert sein kann und darüber eine Stellbewegung als Ventilkörper des Druckbegrenzungsventils 55; 57 ausführt. Dafür ist die Kolbenstange 9 beispielhaft mit einem ringförmigen Durchmessererweiterung 101 versehen, die zwei gegenüberliegende Ventilsitzflächen 103; 105 aufweist. Die axiale Länge der Durchmessererweiterung 101 entspricht im Rahmen der Herstellungstoleranzen der Materialstärke der Trägerscheibe 29. Beiderseits der Ventilsitzflächen 103; 105 ist eine Ventilscheibe 107; 109 angeordnet, die in radialer Überdeckung mit der Ventilsitzfläche 103; 105 und mit der zugeordneten Deckseite 89; 91 der Trägerscheibe 29 steht. Radial zentrieren sich die Ventilscheiben über radiale Stege an der Kolbenstange 9. Auf der Ventilscheibe 103; 105 ist jeweils eine Deckscheibe 111; 113 aufgelegt, die ebenfalls nach radial innen weisende Stege aufweist, deren Zwischenräume einen Strömungsquerschnitt 115; 117 bildet. Auf der Deckscheibe 111; 113 ist ein Federelement 119; 121, bevorzugt eine Tellerfeder oder eine Wellfeder, angeordnet. Danach folgt eine Deckscheibe 123; 125, die ausgehend von einem Innenring nach radial außen weisende Stege aufweist. Diese Deckscheibe 123; 125 stützt sich an einem Sicherungsring 127; 129 axial ab. Die Deckscheiben insgesamt dienen dazu einen definierten Strömungsquerschnitt zu bilden. Man kann diese Funktion auch über die Form des Federelements 119; 121 realisieren.
Bei einer Anströmung der Trägerscheibe 29 unterhalb von v₂ behält die Trägerscheibe 29 die dargestellte axiale Position zur Kolbenstange 9 und damit zu den Ventilsitzflächen 103; 105 bei. Überschreitet die Anströmung die Geschwindigkeit v₂, dann wird die Trägerscheibe 29 zusammen mit z.B. der Ventilscheibe 107 gegen die Kraft des Federelements 119 bewegt. Dabei hebt die Ventilscheibe 107 von der Ventilsitzfläche 103 ab. Die Ventilscheibe 109 auf der gegenüberliegenden Ventilsitzfläche 105 behält ihre momentane Position bei. Dadurch entsteht ein Ringspalt zwischen der Ventilscheibe 109 und der Deckseite 91 der Trägerscheibe. Zwischen der Durchmessererweiterung 101 und einer Führung 127 der Trägerscheibe 29 besteht ein Axialkanal 129, so dass eine Verbindung zwischen den Arbeitsraumbereichen beiderseits der Trägerscheibe 29 geöffnet ist.
Geht die Anströmung wieder auf ein Niveau kleiner v₂ zurück, dann drückt das stärker vorgespannt Federelement 119 die Trägerscheibe 29 und die von der Ventilsitzfläche 103 abgehobene Ventilscheibe 107 wieder zurück in die dargestellte Ausgangslage.
Bei einer Anströmung der Deckseite 89 hebt die Ventilscheibe 109 von der Ventilsitzfläche 105 ab und gleichseitig bildet sich ein Ringspalt zwischen der Deckseite 89 und der an der Ventilsitzfläche 103 gehaltenen Ventilscheibe 107. Damit sind die Druckbegrenzungsventile 55; 57 für beide Anströmrichtungen der Trägerscheibe realisiert.
Bezugszeichenliste

1: Dämpfventileinrichtung
3: Schwingungsdämpfer
5: erstes Dämpfventil
7: Dämpfventilkörper
9: Kolbenstange
11: Zylinder
13: kolbenstangenseitiger Arbeitsraum
15: kolbenstangenferner Arbeitsraum
17: Durchtrittskanäle
19: Durchtrittskanäle
21: Ventilscheibe
23: Ventilscheibe
25: Zuganschlag
27: Kolbenstangenführung
29: Trägerscheibe
31: Elastomerelement
33: Nut
35: Ringelement
37: Drosselstelle
39: Innenwandung
41: Begrenzungsring
43: Druckausgleichskanal
45: Mantelfläche
47: Ventilsitzfläche
49: Ventilsitzfläche
51: Stützscheibe
53: Stützscheibe
55: Druckbegrenzungsventil
57: Druckbegrenzungsventil
59: Abströmquerschnitt
61: Ventilscheibe
63: Zuströmkanal
65: Abströmkanal
67: Volumenbereich
69: Volumenbereich
71: Nutseitenfläche
73: Nutgrundfläche
75: Lippe
77: Trägerhülse
79: Scheibenkörper
81: Volumenbereich
83: Volumenbereich
85: Nut
87: Nut
89: Deckseite
91: Deckseite
93: Längsachse
95: Sicherungsring
97: Sicherungsring
99: Reststeg
101: Durchmessererweiterung
103: Ventilsitzfläche
105: Ventilsitzfläche
107: Ventilscheibe
109: Ventilscheibe
111: Deckscheibe
113: Deckscheibe
115: Strömungsquerschnitt
117: Strömungsquerschnitt
119: Federelement
121: Federelement
123: Deckscheibe
125: Deckscheibe
127: Führung
129: Axialkanal

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 102016210790 A1 [0002]

Claims

Dämpfventileinrichtung (1) für einen Schwingungsdämpfer (3) mit einer Kolbenstange (9), umfassend ein erstes Dämpfventil (5), das in einem ersten Betriebsbereich mit steigender Strömungsgeschwindigkeit eines Dämpfmediums in eine Durchlassbetriebsstellung übergeht, wobei ein zweiter Betriebsbereich mit einer progressiven Dämpfkraftcharakteristik von einer Drosselstelle (37) in Verbindung mit einem Ventilkörper (35) beeinflusst wird, der unabhängig von der Hublage der Kolbenstange (9) innerhalb des Schwingungsdämpfers (3) in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Drosselstellung (37) ausgehend von einer Durchlassstellung in eine Drosselstellung überführbar ist, wobei sich Ventilkörper (35) mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit des Dämpfmediums in Schließrichtung bewegt und hydraulisch in Reihe zum Dämpfventil (5) angeordnet ist, wobei der Ventilkörper (35) als ein im Durchmesser veränderbares Ringelement ausgeführt ist, das eine radiale Schließbewegung in Richtung einer Strömungsleitfläche (39) ausführt, bei der ein definierter Mindestdurchlassquerschnitt eingehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselstelle (39) ein Druckbegrenzungsventil (55; 57) hydraulisch parallel geschaltet ist.
Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Durchströmungsrichtungen der Drosselstelle (37) ein Druckbegrenzungsventil (55; 57) vorliegt.
Dämpfventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (55; 57) einen Abströmquerschnitt (59) aufweist, der von mindestens einer elastischen Ventilscheibe (61) abgedeckt wird.
Dämpfventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (35) in einer Nut (33) angeordnet ist und diese Nut (33) ein Bestandteil des Druckbegrenzungsventils (55; 57) bildet.
Dämpfventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (55; 57) in einem zum Bauraum der Drosselstelle (37) entfernten Bauraumbereich der Dämpfventileinrichtung (1) angeordnet ist.
Dämpfventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (35) ein Bestandteil des Druckbegrenzungsventils (55; 57) bildet.
Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (35) mindestens zwei Volumenbereiche (67; 69) mit einer unterschiedlichen Federrate aufweist, wobei der weichere Volumenbereich (67) ein Ventilelement des Druckbegrenzungsventils (55; 57) bildet.
Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (35) eine elastische Lippe (75) aufweist, die den Ventilkörper des Druckbegrenzungsventils (55; 57) bildet.
Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (35) in einer Trägerscheibe (29) angeordnet ist, wobei die Trägerscheibe (29) einen deformierbaren Volumenbereich (79) aufweist, der den Abflussquerschnitt des Druckbegrenzungsventils (55; 57) bestimmt.
Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerscheibe (29) einen deformierbaren Volumenbereich (81; 83) aufweist, der die Trägerscheibe (29) eine Kippbewegung ausführen lässt.
Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerscheibe (29) axial beweglich gelagert ist und darüber eine Stellbewegung als Ventilkörper des Druckbegrenzungsventils (55; 57) ausführt.