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Die Erfindung betrifft einen Ventilkörper für einen Stoßdämpfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug sowie einen Stoßdämpfer.
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Stoßdämpfer, speziell für Kraftfahrzeuge dienen einem Abfedern und Kompensieren von Unebenheiten in einer Fahrbahn, um speziell Fahreigenschaften des Fahrzeugs wie beispielsweise eine Spurtreue zu optimieren.
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Speziell im Motorsport ist eine richtige Einstellung des bzw. der Stoßdämpfer oftmals von entscheidender Bedeutung, um die Straßenlage des Fahrzeuges, insbesondere bei hohen (Kurven-)geschwindigkeiten zu stabilisieren. Hierzu sind die Stoßdämpfer vorzugsweise einstellbar. Unter einstellbar wird hierbei verstanden, dass speziell Motorsportstoßdämpfer in ihrer Druckstufe und/oder Zugstufe einstellbar sind. Hierbei wird unter der Druckstufe verstanden, wie hart der Stoßdämpfer einfedern kann, also komprimierbar ist. Unter der Zugstufe wird hierbei verstanden, wie schnell der Stoßdämpfer ausfedern kann. Somit ist es möglich, durch eine gezielte Einstellung, welche beispielsweise in Abhängigkeit eines Profils einer Rennstrecke erfolgt, möglichst wenig Erschütterungen an Fahrer bzw. an das Fahrzeug abzugeben und somit ein stabiles Fahrverhalten zu ermöglichen.
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Üblicherweise erfolgt eine derartige Einstellung des Stoßdämpfers über einen hydraulischen Ventilkörper, der Ventileinsätze aufweist, über die ein sich innerhalb des Stoßdämpfer befindliches Hydrauliköl in seinem Durchfluss eingestellt werden kann.
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Speziell eine Demontage dieser Ventileinsätze, beispielsweise bei einem Defekt stellt jedoch aufgrund der, im eingebauten Zustand auftretenden, geringen bzw. schlechten Zugänglichkeit ein Problem dar. Durch die schlechte Zugänglichkeit ist eine Demontage der Ventileinsätze zum einen aufwendig und zum anderen zeitintensiv, was speziell im Motorsport und insbesondere während einem Rennen von großem Nachteil ist.
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Weiterhin ist nachteilhaft, dass die Ventileinsätze mit einer zusätzlichen Verschlusskappe gegen ein axiales Lösen aus dem Ventilkörper gesichert werden müssen. Dies erhöht einen (Zeit-)Aufwand bei der Demontage. Aus den vorstehend genannten Gründen, sind die Ventilkörper nach derzeitigem Stand der Technik nachteilig.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, einen Ventilkörper für einen Stoßdämpfer anzugeben, bei dem eingesetzte Ventileinsätze einfach und schnell austauschbar sind.
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Mit Blick auf den Ventilkörper wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch einen Ventilkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Mit Blick auf den Stoßdämpfer wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch einen Stoßdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen sowie Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die im Hinblick auf den Ventilkörper aufgeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf den Stoßdämpfer zu übertragen und umgekehrt.
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Konkret wird die auf den Ventilkörper gerichtete Aufgabe gelöst durch einen nachfolgend beschriebenen Ventilkörper für einen Stoßdämpfer, insbesondere für ein Fahrzeug. Bei dem Ventilkörper handelt es sich weiterhin speziell aber nicht ausschließlich um einen hydraulischen Ventilkörper für einen Motorsportstoßdämpfer beispielsweise für ein Motorsportfahrzeug.
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Der Ventilkörper weist jeweils ein Gehäuse mit zumindest zwei Ventilbohrungen auf, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Die zumindest zwei Ventilbohrungen dienen hierbei zur Anordnung von zumindest zwei Ventileinsätzen (auch kurz als Ventile bezeichnet). Vorzugsweise weist das Gehäuse vier Ventilbohrungen auf zur Anordnung von vier Ventilen. Jeweils zwei Ventilbohrungen dienen hierbei zur Anordnung von Ventilen, die für eine Einstellung der Druck- bzw. Zugstufe ausgebildet sind.
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Die zumindest zwei Ventilbohrungen weisen jeweils innenseitig in Umfangsrichtung eine Nut zur Anordnung eines Sicherungsmittels auf. Ferner weisen die zumindest zwei Ventilbohrungen zumindest eine sich entlang einer Mittenachse zumindest einer der Ventilbohrungen erstreckende Aussparung zum reversiblen Lösen des Sicherungsmittels auf.
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Durch eine derartige Ausgestaltung des Ventilkörpers, der auch als Ventilblock bezeichnet wird, ist somit eine Anordnung von Ventilen innerhalb der zumindest zwei Ventilbohrungen und speziell ein schnelles und einfaches Lösen der Ventile erreicht. Durch das Sicherungsmittel, welches in der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut angeordnet ist, ist zudem sichergestellt, dass sich das in der Ventilbohrung einsetzende Ventil nicht aus dem Ventilkörper lösen kann.
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Durch die Ausbildung der Nut sowie die Anordnung des Sicherungsmittels, welches mit der Nut eine mechanische Verbindung nach Art einer Nut-Feder-Verbindung eingeht, kann somit auf die eingangs erwähnte Verschlusskappe verzichtet werden. Dies vereinfacht zum einen den Aufbau des Ventilkörpers und zum anderen einen Austausch des Ventils. Es muss weiterhin zum Lösen des Ventils nicht erst die Verschlusskappe gelöst werden.
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Speziell im Bereich des Motorsports ist somit beispielsweise bei einem defekten Ventilkörper und/oder einem defekten Ventil ein schneller Austausch ermöglicht, ohne wertvolle Zeit zu verlieren. Ebenso ist der erfindungsgemäße Ventilkörper aufgrund der einfachen Demontagemöglichkeit einfacher an die innerhalb des Fahrzeugs auftretenden geringen bzw. schlechten Platzverhältnisse anpassbar. Es kann weiterhin auch auf eine Verwendung von Standard- oder Spezialwerkzeug zum Lösen des Ventils verzichtet werden. Zum Lösen des innerhalb der Ventilbohrung einsitzenden Ventils kann einfach in die Aussparung eingegriffen werden und das Sicherungsmittel gelöst werden, sodass danach das Ventil aus dem Ventilkörper herausgezogen werden kann.
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Weiterhin weist der erfindungsgemäße Ventilkörper den Vorteil auf, dass er aufgrund dessen, dass er wenig bis keine Anbauteile aufweist, additiv, beispielsweise mittels einem 3D-Druckverfahren herstellbar ist. Als additives Verfahren wird hierbei beispielsweise ein selektives Laserstrahlschmelz-Verfahren herangezogen.
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In einer Ausführungsform erstreckt sich die zumindest eine Aussparung bevorzugt entlang der Mittenachse zumindest bis zu der Nut. Im angeordneten Zustand sichert das Sicherungsmittel das Ventil gegen ein Verlieren. Durch das Erstrecken der zumindest einen Aussparung bis zu der Nut ist somit eine Zugänglichkeit zu dem Sicherungsmittel und hierdurch ein zuverlässiges Lösen des Sicherungsmittels durch die Aussparung ermöglicht.
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Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich die zumindest eine Aussparung entlang der Mittenachse und speziell auf die Mittenachse zulaufend. Unter auf die Mittenachse zulaufend wird im Sinne dieser Erfindung verstanden, dass die zumindest eine Aussparung von einer Öffnung des Ventilkörpers aus betrachtet auf die Mittenachse der jeweiligen Ventilbohrung hin orientiert ist. Somit ist zwischen der Mittenachse und der zumindest einen Aussparung ein Winkel ausgebildet. Mit anderen Worten verläuft zumindest eine Aussparung und die Mittenachse nicht parallel zueinander. Durch diese Ausgestaltung ist eine Zugänglichkeit, zumindest der Aussparung und somit auch des Sicherungsmittels deutlich vereinfacht.
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In einer alternativen Ausgestaltung erstreckt sich die zumindest eine Aussparung parallel zu der Mittenachse. Durch diese alternative Ausgestaltung oder durch die bereits vorstehend erwähnte Ausgestaltung, bei der sich die zumindest eine Aussparung und die Mittenachse unter Ausbildung eines Winkels zueinander erstrecken, ist eine Anpassung des Ventilkörpers auf festgelegte, räumliche Gegebenheiten, speziell hinsichtlich des Einbauortes innerhalb des Fahrzeuges anpassbar.
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Bevorzugt weisen die zumindest zwei Ventilbohrungen jeweils innenseitig mehrere sich entlang der Längsrichtung erstreckende Aussparungen auf. Hierdurch ist weiterhin die Zugänglichkeit zu dem Sicherungsmittel bei innerhalb der Ventilbohrungen angeordnetem Ventil optimiert, da mehrere Aussparungen zur Verfügung stehen, durch die das Sicherungsmittel gelöst werden kann.
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Zweckdienlicherweise sind die mehreren Aussparungen in den zumindest zwei Ventilbohrungen jeweils innenumfangsseitig in zueinander gleichmäßigen Abständen angeordnet. Diese Ausgestaltung dient ebenfalls einer Erhöhung der Zugänglichkeit des Sicherungsmittels.
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Bevorzugt ist das Sicherungsmittel als ein Sprengring ausgebildet. Durch die Ausbildung des Sicherungsmittels als Sprengring ist zum einen eine zuverlässige Sicherung des Ventils gewährleistet und zum anderen eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung des Sicherungsmittels erreicht.
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Zum Lösen des Ventils im eingesetzten Zustand kann somit beispielsweise ein Werkzeug in die zumindest eine Aussparung eingeführt werden, durch das der Sprengring gestaucht oder zusammengedrückt wird und dadurch aus der Nut heraustritt. Anschließend kann das Ventil auf einfache Weise aus dem Ventilkörper gezogen werden.
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Als Werkzeug dient hierbei beispielsweise ein Dorn oder ein anderes stabartiges Werkzeug, dessen Außendurchmesser maximal einem Innendurchmesser der Aussparung entspricht. Hierdurch ist weiterhin sichergestellt, dass - wie bereits erwähnt - auf aufwändiges Spezialwerkzeug verzichtet werden kann, was weiterhin zum einen den Aufwand und zum anderen die Zeit eines Wechsels der sich innerhalb des Ventilkörper befindlichen Ventile verringert. Beispielsweise im Bereich von Langstreckenrennen, bei denen ein Tausch der Ventile während des Rennens durchaus auftreten kann, ist somit wertvolle Zeit gewonnen. Alternativ oder ergänzend ist jedoch auch ein einfacher Austausch der Ventile zur Anpassung der Fahrwerkseigenschaften erreicht, ohne auf Spezialwerkzeug zurückgreifen zu müssen oder den gesamten Stoßdämpfer ausbauen zu müssen.
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Konkret wird, die auf den Stoßdämpfer gerichtete Aufgabe gelöst durch einen Stoßdämpfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Ventilkörper. Bei dem Ventilkörper handelt es sich hierbei insbesondere um den vorstehend beschriebenen Ventilkörper. Der Stoßdämpfer ist hierbei insbesondere als ein Motorsportstoßdämpfer mit einstellbarer Zug- und/oder Druckstufe ausgebildet und weist somit vorzugsweise vier Ventilbohrungen in dem Ventilkörper auf.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in teilweise stark vereinfachten Darstellungen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventilkörpers,
- 2 eine perspektivische Ansicht einer Negativform für ein in dem Ventilkörper anordenbaren Ventils gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 3 eine perspektivische Ansicht einer Negativform für ein in dem Ventilkörper anodenbaren Ventils gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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In den Figuren sind gleichwirkende Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt.
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Der in 1 perspektivisch dargestellte Ventilkörper 2 für einen Stoßdämpfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug und speziell für ein Motorsportfahrzeug, weist ein Gehäuse 4 auf. Weiterhin weist der Ventilkörper 2, der auch als Ventilblock bezeichnet wird, zumindest zwei Ventilbohrungen 6a, 6b auf. Im Ausführungsbeispiel weist der Ventilkörper 2 vier Ventilbohrungen 6a, 6b, 6c, 6d auf. Die Ventilbohrungen 6a, 6b, 6c, 6d dienen zur Anordnung von nicht dargestellten Ventilen, die einen (Hydrauliköl-)Durchfluss durch den Ventilkörper 2 in einen ebenfalls nicht dargestellten Zylinder des Stoßdämpfers ermöglichen. Der Zylinder des Stoßdämpfers wird hierzu in einer Öffnung 8 des Ventilkörpers 2 angeordnet. Somit ist der Zylinder des Stoßdämpfers mit den Ventilbohrungen 6a, 6b, 6c, 6d und den darin eingesetzten Ventilen fluidisch verbunden.
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Bei dem Ventilkörper 2 gemäß 1 handelt es sich um einen Ventilkörper 2 eines Stoßdämpfers, bei dem sowohl eine Druckstufe als auch eine Zugstufe einstellbar ist. Jeweils zwei der Ventilbohrungen 6a, 6b, 6c, 6d dienen hierbei zum Einstellen der jeweiligen Stufe. So können beispielsweise die Ventilbohrungen 6a, 6b zum Einstellen der Druckstufe und die Ventilbohrungen 6c, 6d zum Einstellen der Zugstufe ausgebildet sein oder umgekehrt.
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Um die Ventile innerhalb der Ventilbohrungen 6a, 6b, 6c, 6d verliersicher anzuordnen, weisen die Ventilbohrungen 6a, 6b, 6c, 6d jeweils innenseitig und in Umfangsrichtung eine Nut 10 auf. Die Nut 10 dient zur Anordnung eines nicht dargestellten Sicherungsmittels bei innerhalb der jeweiligen Ventilbohrung 6a, 6b, 6c, 6d angeordnetem Ventil. Das Sicherungsmittel verhindert im eingesetzten Zustand ein axiales Heraustreten des Ventils. Mit anderen Worten ist durch das Sicherungsmittel, welches im eingesetzten Zustand in der Nut 10 angeordnet ist, ein ungewolltes Lösen des Ventils verhindert.
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Das Sicherungsmittel ist hierzu vorzugsweise als Sprengring ausgebildet, der innerhalb der Nut 10 formschlüssig einsitzt und somit das Ventil nach Art einer Nut-Feder-Verbindung sicher in dem Ventilkörper 2 und speziell in der jeweiligen Ventilbohrung 6a, 6b, 6c, 6d hält.
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Zum Lösen des Sicherungsmittels und somit zum einfachen Entnehmen des Ventils aus der jeweiligen Ventilbohrung 6a, 6b, 6c, 6d weist das Gehäuse 4 weiterhin zumindest eine, vorzugsweise mehrere, sich entlang einer Mittenachse M erstreckende Aussparungen 12 auf. Die Aussparungen 12 sind beispielsweise als Bohrungen oder als nutartige Kerben ausgebildet.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 weisen die Ventilbohrungen 6a, 6b, 6c, 6d mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Aussparungen 12 auf. Zum Lösen des innerhalb der jeweiligen Ventilbohrung 6a, 6b, 6c, 6d angeordneten Ventils kann ein stiftartiges Werkzeug, beispielsweise ein Dorn, in eine der Aussparungen 12 eingeführt werden und das als Sprengring ausgebildet Sicherungsmittel lösen, indem es dieses zusammendrückt.
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Durch diese Ausgestaltung ist insbesondere ein einfaches und schnelles Entnehmen von Ventilen aus dem Ventilkörper 2 erreicht. Zudem kann auf Spezialwerkzeug verzichtet werden, welches oftmals aufgrund eines begrenzten Bauraumes und einer dadurch bedingten schlechten Zugänglichkeit zu Problemen beim Auswechseln der Ventile hervorruft.
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In 2 ist eine Negativform für ein in dem Ventilkörper 2 anordenbaren Ventils sowie der Ventilbohrungen 6c, 6d (vgl. 1) gezeigt. In 2 ist eine erste Ausführungsform einer derartigen Negativform dargestellt. So weist die Negativform gemäß der ersten Ausführungsform drei Ausbuchtungen 12' für die Aussparungen 12 auf, die innenumfangsseitig gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Ausbuchtungen 12' erstrecken sich, analog zu den Aussparungen 12, gemäß der ersten Ausführungsform entlang der Mittenachse M und zusätzlich in der Steckrichtung (des Ventils) betrachtet auf die Mittenachse zulaufend. In anderen Worten ist zwischen der Mittenachse und den durch die Ausbuchtungen 12' im Gehäuse 4 ausgebildeten Aussparungen 12 ein Winkel α ausgebildet, der einen von 0° verschiedenen Wert aufweist. Vorzugsweise weist der Winkel α einen Wert im Bereich von 5° bis 15° auf. Ebenso ist in der Ausführungsform gemäß 2 zu erkennen, dass sich die durch die Ausbuchtungen 12' gebildeten Aussparungen 12 innerhalb der Ventilbohrungen 6c, 6d zumindest bis zu der Nut 10 erstrecken. In der Negativform gemäß 2 ist die Nut 10 als Ausbuchtung 10' dargestellt, da die Ausbuchtung 10' innerhalb der Ventilbohrungen 6c, 6d die Nut 10 ausformt.
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Eine zweite Ausführungsform der Negativform für ein innerhalb des Ventilkörpers 2 eines Ventils sowie der Ventilbohrungen 6a, 6b (vgl. 1) ist in 3 dargestellt. Der wesentliche Unterschied zu der in 2 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass die Ausbuchtungen 12' zur Ausbildung der Aussparungen 12 parallel zu der Mittenachse M orientiert sind.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Ventilkörper
- 4
- Gehäuse
- 6a,b,c,d
- Ventilbohrung
- 8
- Öffnung
- 10
- Nut
- 12
- Aussparung
- 10'
- Ausbuchtung zur Ausbildung der Nut
- 12'
- Ausbuchtung zur Ausbildung der Aussparung
- α
- Winkel
- M
- Mittenachse
- S
- Steckrichtung
