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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine bidirektionale Dämpfervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15 und Verfahren nach den Oberbegriffen der Ansprüche 21 und 22.
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Es sind bereits Rückschlagventile mit zumindest einem Schließelement zu einem druckrichtungsabhängigen Öffnen und Schließen einer Strömungsöffnung und/oder eines Strömungskanals vorgeschlagen worden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, ein Rückschlagventil mit vorteilhaften konstruktiven Eigenschaften bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 15, 21 und 22 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Rückschlagventil mit zumindest einem Schließelement zu einem druckrichtungsabhängigen Öffnen und Schließen einer Strömungsöffnung und/oder eines Strömungskanals.
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Es wird vorgeschlagen, dass das Rückschlagventil durch ein einstückiges, vorzugsweise monolithisches, Blechteil, insbesondere Blechbiegeteil oder Blech-Stanzbiegeteil, ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders platzsparende und/oder besonders flache Bauweise ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine Integration eines Rückschlagventils in einer Wandstärke eines Gehäuses eines Dämpferventils ermöglicht werden. Zudem können vorteilhaft Kosten gering gehalten werden. Vorteilhaft können hohe Stückzahlen in kurzer Zeit bereitgestellt werden. Insbesondere erlaubt ein Rückschlagventil eine Durchströmung lediglich in eine einzige Strömungsrichtung. Insbesondere unterbindet das Rückschlagventil eine Durchströmung in zumindest eine weitere Strömungsrichtung, vorzugsweise alle von der Strömungsrichtung verschiedenen Strömungsrichtungen. Insbesondere öffnet und/oder schließt sich das Schließelement des Rückschlagventils unabhängig von einem Bedienereingriff und/oder unabhängig von einer Aktoransteuerung. Bevorzugt öffnet und/oder schließt das Schließelement des Rückschlagventils sich selbsttätig in Abhängigkeit von Druck- und/oder Strömungsverhältnissen in einem Strömungskanal, dem das Rückschlagventil zugeordnet ist. Insbesondere schließt sich das Schließelement des Rückschlagventils bei einem Anliegen eines Drucks und/oder bei einem Auftreffen einer Strömung auf eine erste Seite des Schließelements. Insbesondere öffnet sich das Schließelement des Rückschlagventils bei einem Anliegen eines Drucks und/oder bei einem Auftreffen einer Strömung auf eine zweite Seite des Schließelements, wobei vorzugsweise die zweite Seite des Schließelements von der ersten Seite des Schließelements wegzeigend angeordnet ist. Vorzugsweise sind die erste Seite und die zweite Seite des Schließelements zueinander gegenüberliegend angeordnete Seiten desselben Bauteils. Insbesondere bildet das Rückschlagventil ein Dämpfer-Rückschlagventil aus. Insbesondere ist das Rückschlagventil für eine Anwendung in einem Dämpfer, insbesondere einem Stoßdämpfer, vorgesehen. Insbesondere ist das Rückschlagventil zu einer Kopplung mit einem Dämpferventil und/oder zu einem Einbau in ein Dämpferventil vorgesehen.
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Unter einem „Blechteil“ soll insbesondere ein Metallteil verstanden werden, dessen Breite und Länge größer, vorzugsweise zumindest dreimal größer, bevorzugt zumindest fünfmal größer und besonders bevorzugt zumindest zehnmal größer, ist als seine Dicke. Insbesondere ist das Blechteil ein Walzwerkserzeugnis oder ein Treibarbeitserzeugnis aus Metall, das vorzugsweise initial als Tafel oder als (Flach-)Band ausgeliefert wird. Die Blechteile können insbesondere streifenförmige Blechbiegeteile oder Blech-Stanzbiegeteile sein. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder aus einem einzelnen Rohling. Es ist denkbar, dass das Blechteil mehrlagig ausgebildet ist. Bevorzugt ist das Blechteil jedoch einlagig monolithisch ausgebildet.
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Wenn das Blechteil aus einem Federstahl hergestellt ist, kann vorteilhaft eine besonders dünne, leichte und/oder kostengünstige Ausgestaltung erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine hohe Lebensdauer erreicht werden. Unter einem „Federstahl“ soll insbesondere ein Stahl mit einer erhöhten Festigkeit verstanden werden. Insbesondere weist der Federstahl eine Elastizitätsgrenze, vorzugsweise eine Zugfestigkeit, von mehr als 500 N/mm2, vorzugsweise mehr als 650 N/mm2, vorteilhaft von mehr als 800 N/mm2 und bevorzugt von mehr als 1000 N/mm2 auf.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Blechteil zu einer, insbesondere offenen, Manschettenform gebogen ist. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Montage, insbesondere an einem Dämpferventil, erreicht werden. Vorteilhaft kann eine optimale Bauraumausnutzung gewährleistet werden. Insbesondere ist das Blechteil dazu vorgesehen, ein, z.B. eine runde, ovale oder polygonale Außenform aufweisendes Dämpferventil zumindest zu einem Großteil zu umgreifen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Unter einem „Großteil“ soll insbesondere 51 %, vorzugsweise 66 % und bevorzugt 80 % verstanden werden. Insbesondere beschreibt das Blechteil in zumindest einer Ansicht, vorzugsweise in einer Seitenansicht auf eine längste Seitenkante des Blechteils, eine an den Buchstaben C angelehnte Form, vorzugsweise etwa eine C-Form. Insbesondere ist das Blechteil als gerollter, vorzugsweise lediglich einseitig geöffneter, Blechstreifen ausgebildet.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass äußere Enden des Blechteils, insbesondere voneinander verschiedene gegenüberliegende kurze äußere Enden/Kanten des streifenförmigen Blechteils, aufeinander zu gebogen sind, wobei eine zwischen den beiden äußeren Enden, insbesondere im kräftefreien Zustand, verbleibende Öffnung kleiner, insbesondere zumindest 10 % kleiner, vorzugsweise zumindest 20 % kleiner, ist als ein, insbesondere minimaler, Durchmesser eines durch das Blechteil zumindest teilweise umschlossenen, insbesondere zumindest im Wesentlichen zylinderförmigen, Innenraums, insbesondere des Blechteils. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Montage, insbesondere an einem zylindrischen Dämpferventil, erreicht werden. Vorteilhaft kann eine optimale Bauraumausnutzung gewährleistet werden. Der im Wesentlichen zylinderförmige Innenraum kann durch einen Zylinder mit einer kreisförmigen Grundfläche oder auch durch einen Zylinder mit einer von einem Kreis abweichenden, beispielsweise ovalen, Grundfläche beschrieben sein.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Öffnung wenigstens so groß ist, dass sie durch eine rein elastische Deformation des Blechteils zumindest auf eine Größe aufgeweitet werden kann, welche einem zu der Öffnung parallel verlaufenden (maximalen) Durchmesser des, insbesondere zumindest im Wesentlichen zylinderförmigen, Innenraums, insbesondere des Blechteils, entspricht. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Montage, insbesondere an einem zylindrischen Dämpferventil, erreicht werden. Vorteilhaft kann eine optimale Bauraumausnutzung gewährleistet werden. Vorteilhaft kann eine werkzeugfreie und/oder montageelementfreie Montage des Rückschlagventils an dem Dämpferventil erreicht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Schließelement als ein mittels eines elastischen Federungselements des Blechteils elastisch federnd gelagerter Federteller, insbesondere des Blechteils, ausgebildet ist. Dadurch, insbesondere durch die Ausbildung als Federteller, kann vorteilhaft eine optimale Bauraumausnutzung gewährleistet werden. Vorteilhaft kann ein zuverlässig dichter Abschluss des Rückschlagventils im geschlossenen Zustand erreicht werden. Vorteilhaft kann eine vergleichsweise große Strömungsöffnung zuverlässig mittels des Rückschlagventils blockiert werden. Das elastische Federungselement ist insbesondere als ein länglicher Verbindungssteg zwischen dem Federteller und einem Rest des Blechteils ausgebildet. Der Federteller ist insbesondere als rundes, ovales oder polygonales Teil des Blechteils ausgebildet, welches insbesondere einen minimalen Durchmesser aufweist, welcher größer ist als eine Breite des elastischen Federungselements. Der Federteller weist insbesondere eine der Strömungsöffnung zugewandte ebene Fläche auf, welche vorzugsweise größer ist als die Strömungsöffnung und/oder bei einem Aufsitzen auf die Strömungsöffnung die Strömungsöffnung vollständig verdeckt. Insbesondere ist das elastische Federungselement derart ausgebildet, dass eine zu einer Verdeckung der Strömungsöffnung aus einer Ruhelage heraus notwendige Auslenkung des Federtellers keine wesentliche plastische Verformung des Federungselements und des Federtellers erzeugt. Insbesondere wenn das Rückschlagventil in Durchlassrichtung angeströmt wird, bewegt sich der Federteller durch eine Biegung des Federungselements von der Strömungsöffnung weg. Dadurch wird das Rückschlagventil geöffnet. Insbesondere wenn das Rückschlagventil entgegen der Durchlassrichtung (Sperrrichtung) angeströmt wird, bewegt sich der Federteller durch eine Biegung des Federungselements auf die Strömungsöffnung hin und sitzt vorzugsweise auf die Strömungsöffnung dichtend auf. Dadurch wird das Rückschlagventil geschlossen. Insbesondere wird dabei das Rückschlagventil selbstverstärkend an eine Umrandung der Strömungsöffnung gedrückt. Die Strömungsöffnung kann auf einer Außenseite des Rückschlagventils (außerhalb des Innenraums des Blechteils) oder auf einer Innenseite des Rückschlagventils (innerhalb des Innenraums des Blechteils) angeordnet sein. Das Rückschlagventil ist in beide Wirkrichtungen äquivalent funktionsfähig. Das elastische Federungselement wirkt insbesondere als eine Art elastischer Ventilarm.
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Wenn das elastische Federungselement, insbesondere in eine Haupterstreckungsrichtung des elastischen Federungselements, über wenigstens 15 %, vorzugsweise über wenigstens 20 % und bevorzugt über wenigstens 25 % eines Gesamtumfangs des Blechteils erstreckt ist, kann vorteilhaft eine hohe Lebensdauer erreicht werden, insbesondere indem plastische Verformungen nahezu vollständig vermieden werden können. Zudem kann eine vorteilhafte Federkraft / Federhärte für das Schließelement eingestellt werden. Unter einer „Haupterstreckungsrichtung“ eines Objekts soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt. Der Gesamtumfang des Blechteils erstreckt sich vorzugsweise zwischen den äußeren Enden des Blechteils, insbesondere den voneinander verschiedenen gegenüberliegenden kurzen äußeren Enden/Kanten des streifenförmigen Blechteils. Insbesondere ist die zwischen den beiden äußeren Enden des Blechteils verbleibende Öffnung in einer Fortführung der Umfangsrichtung des Blechteils wenigstens kleiner als ein Drittel des Gesamtumfangs des Blechteils. Insbesondere ist die zwischen den beiden äußeren Enden des Blechteils verbleibende Öffnung in einer Fortführung der Umfangsrichtung des Blechteils wenigstens größer als ein Sechstel des Gesamtumfangs des Blechteils.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Rückschlagventil ein, insbesondere körperliches, Hubbegrenzungselement, welches dazu vorgesehen ist, eine Auslenkung des Schließelements aus einer Ruhelage zu begrenzen, aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Betriebssicherheit und/oder Lebensdauer erreicht werden. Vorteilhaft kann eine plastische Verformung des Federungselements durch eine zu weite Öffnung des Schließelements / des Federtellers vermieden werden. Das Hubbegrenzungselement ist insbesondere ebenfalls durch das Blechteil monolithisch ausgebildet. Das Hubbegrenzungselement bildet einen Anschlag für das Schließelement / den Federteller aus. Bei einem Anschlagen des Federtellers an dem Hubbegrenzungselement berührt ein Teil einer Seitenfläche des Federtellers, insbesondere ein Teil der Seitenfläche des Federtellers, welche beim Verschließen des Rückschlagventils mit dem höheren Druck beaufschlagt wird, das Hubbegrenzungselement. Insbesondere ist die Ruhelage des Schließelements durch die Lage des Schließelements in einem kräftefreien und/oder druckfreien Zustand bestimmt. Vorzugsweise soll die Formulierung „kräftefrei“ in einer Weise verstanden werden, bei der die auf das Blechteil wirkende Gravitationskraft vernachlässigt wird. In der Ruhelage ist das Schließelement vorzugsweise frei oder nahezu frei von einer Vorspannung. Es ist denkbar, dass das Schließelement in der Ruhelage bereits an einer Umrandung der Strömungsöffnung anliegt. Ein Druck auf das Schließelement, welcher das Schließelement in Richtung der Strömungsöffnung, insbesondere in Sperrrichtung, drückt, wirkt somit selbstverstärkend auf das Schließelement und dichtet somit die Strömungsöffnung ab, so dass vorteilhaft die Sperrwirkung des Rückschlagventils erzielt werden kann.
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Wenn dabei das Hubbegrenzungselement durch eine, insbesondere in Umfangsrichtung des Blechteils erstreckte, zurückgebogene Lasche des Blechteils ausgebildet ist, kann vorteilhaft eine einfache, kostengünstige und/oder bauraumsparende Konstruktion erreicht werden. Eine zurückgebogene Lasche weist insbesondere eine um mehr als 90°, vorzugsweise um etwa 180°, aus einer Ausgangslage herausgebogene Biegung auf oder grenzt an die um mehr als 90°, vorzugsweise um etwa 180°, aus einer Ausgangslage herausgebogene Biegung unmittelbar an. Die zurückgebogene Lasche überdeckt insbesondere in einer Betrachtung des Schließelements entlang einer Normalenrichtung des Schließelements das Schließelement zumindest teilweise. In dieser Betrachtung erstreckt sich die zurückgebogene Lasche vorzugsweise von einem Rand des Federtellers zumindest bis zu einem Zentrum des Federtellers. Jedem Schließelement des Blechteils ist wenigstens eine umgebogene Lasche zugeordnet. Vorteilhaft kann durch die zurückgebogene Lasche zudem ein Schleifen des Federtellers an einem das Rückschlagventil umhausenden Gehäuse, z.B. einem Dämpferrohr eines Dämpfers, verhindert werden. Dadurch kann vorteilhaft ein Verschleiß gering gehalten werden. Das Hubbegrenzungselement ist vorzugsweise auf der Außenseite (außerhalb des Innenraums des Blechteils) des Blechteils angeordnet. Alternativ kann das Hubbegrenzungselement aber auch auf der Innenseite (innerhalb des Innenraums des Blechteils) des Blechteils angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Hubbegrenzungselement auf der Seite des Blechteils angeordnet, in welche das Schließelement / der Federteller bei einer Öffnung des Rückschlagventils ausweicht / elastisch ausgelenkt wird. Insbesondere zeigt ein äußeres Ende / eine äußere Kante der zurückgebogenen Lasche weg von der zwischen den beiden äußeren Enden des Blechteils verbleibenden Öffnung des Blechteils.
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Wenn dabei außerdem eine in Umfangsrichtung des Blechteils gemessene Längserstreckung des elastischen Federungselements wesentlich größer ist als eine ebenfalls in Umfangsrichtung des Blechteils gemessene Längserstreckung des Hubbegrenzungselements, kann vorteilhaft ein Mitverbiegen des Hubbegrenzungselements durch eine große Strömung / einen großen Druck in Durchlassrichtung unterbunden oder zumindest minimiert werden. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Lebensdauer und/oder eine hohe Betriebssicherheit des Rückschlagventils erreicht werden. Die Umfangsrichtung des Blechteils entspricht vorzugsweise der Umfangsrichtung des, insbesondere zumindest im Wesentlichen zylinderförmigen, Innenraums des Blechteils. Unter der Wendung „wesentlich größer“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest um 50 % größer, vorzugsweise zumindest um 100 % größer, vorteilhaft zumindest um 200 % größer und bevorzugt zumindest um 300 % größer verstanden werden.
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Wenn dabei alternativ oder zusätzlich eine in Axialrichtung des Blechteils gemessene Quererstreckung des elastischen Federungselements wesentlich kleiner ist als eine in Axialrichtung des Blechteils gemessene Quererstreckung des Hubbegrenzungselements, kann vorteilhaft ein Mitverbiegen des Hubbegrenzungselements durch eine große Strömung / einen großen Druck in Durchlassrichtung unterbunden oder zumindest minimiert werden. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Lebensdauer und/oder eine hohe Betriebssicherheit des Rückschlagventils erreicht werden. Die Axialrichtung des Blechteils verläuft vorzugsweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Umfangsrichtung des Blechteils. Die Axialrichtung des Blechteils verläuft zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Zylinderhöhe des gedachten zumindest im Wesentlichen zylinderförmigen Innenraums des Blechteils. Unter der Wendung „wesentlich kleiner“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere wenigstens 20 % kleiner, vorzugsweise wenigstens 30 % kleiner und bevorzugt wenigstens 40 % kleiner verstanden werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Rückschlagventil zumindest ein weiteres Schließelement, welches ebenfalls durch das Blechteil gebildet ist, aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine Bauteilreduzierung und/oder eine Bauraumeinsparung erreicht werden. Vorteilhaft können Kosten gering gehalten werden. Insbesondere sind die Schließelemente in radialer Position rund um den Innenraum des Blechteils angeordnet. Prinzipiell bilden die beiden Schließelemente voneinander unabhängige Rückschlagventileinheiten des Rückschlagventils aus. Insbesondere sind die beiden Schließelemente unabhängig voneinander betreibbar, öffenbar und/oder schließbar. Insbesondere sind die Schließelemente unterschiedlichen Strömungsöffnungen und/oder unterschiedlichen Strömungskanälen zugeordnet. Prinzipiell kann das weitere Schließelement identisch zu dem Schließelement ausgebildet sein. Insbesondere sind die beiden Schließelemente nebeneinander in dem Blechteil angeordnet. Insbesondere sind die beiden Schließelemente auf der gleichen Höhe in dem Blechteil angeordnet. Alternative Anordnungen, z.B. übereinander, sind jedoch auch denkbar.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das weitere Schließelement zu dem Schließelement, insbesondere in Bezug auf den Innenraum des Blechteils gesehen, diametral gegenüberliegend angeordnet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Bauraumminimierung erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine gute Kräfteverteilung / Gewichtsverteilung über das Blechteil erreicht werden. Vorteilhaft kann eine Symmetrie des Blechteils erreicht werden, was insbesondere eine Produktion vereinfachen kann. Insbesondere existiert eine gedachte gerade Linie, welche die beiden Schließelemente verbindet und welche zugleich kein anderes Teil des Blechteils berührt. Dabei ist denkbar, dass diese gedachte gerade Linie zudem die den Schließelementen jeweils zugeordneten Hubbegrenzungselemente berührt. Insbesondere existiert eine gedachte gerade Linie, welche die beiden Schließelemente verbindet und welche zugleich eine zentrale axiale Achse des Innenraums des Blechteils berührt.
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Überdies hinaus wird vorgeschlagen, dass das weitere Schließelement spiegelsymmetrisch zu dem Schließelement ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Produktion vereinfacht werden und/oder eine Kräfteverteilung / Gewichtsverteilung des Blechteils optimiert werden. Insbesondere verläuft eine Spiegelebene des Blechteils parallel zu der Axialrichtung des Blechteils mittig durch das Blechteil. Insbesondere teilt die Spiegelebene das Blechteil in zwei gleich große Hälften. Insbesondere ist das gesamte Blechteil zu dieser Spiegelebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Insbesondere verlaufen Öffnungsrichtungen der beiden Schließelemente in zueinander entgegengesetzte Richtungen. Insbesondere verlaufen Schließrichtungen der beiden Schließelemente in zueinander entgegengesetzte Richtungen.
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Ferner wird eine bidirektionale Dämpfervorrichtung, insbesondere eine bidirektionale Stoßdämpfervorrichtung, beispielsweise für einen Fahrzeugstoßdämpfer, mit einer, zumindest einen Regelventilschieber aufweisenden Regelventileinheit zur Regelung einer Zugstufen-Dämpfungshärte eines Dämpfers und zur Regelung einer Druckstufen-Dämpfungshärte des Dämpfers in Abhängigkeit von, insbesondere gezielt, einstellbaren Positionen des Regelventilschiebers, und mit zumindest dem Rückschlagventil, insbesondere dem Blechteil mit den zwei Schließelementen, vorgeschlagen. Dadurch können vorteilhafte konstruktive Eigenschaften erreicht werden. Vorteilhaft kann ein Bauraum, insbesondere ein radialer Bauraum, der bidirektionalen Dämpfervorrichtung optimiert, vorzugsweise klein gehalten werden. Insbesondere ist die bidirektionale Dämpfervorrichtung zu einer wahlweisen Dämpfung von Zugbelastungen und von Druckbelastungen eingerichtet. Insbesondere ist die Regelventileinheit zu einer Vorsteuerung eines Hauptventilschiebers des Dämpfers, insbesondere des Dämpferventilschiebers, vorgesehen. Insbesondere ist der Regelventilschieber zu der Ermöglichung der Regelung mittels einer Aktorvorrichtung, beispielsweise mittels eines Elektromagneten, in seiner Position, insbesondere in Axialrichtung des Regelventilschiebers, verstellbar. Insbesondere ist die Regelventileinheit zu einer Einstellung der maximal möglichen Durchströmungsrate eines den Dämpferventilschieber umgehenden Strömungspfads des Dämpfers innerhalb eines zur Verfügung stehenden Bereichs mittels einer Verstellung des Regelventilschiebers vorgesehen.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die bidirektionale Dämpfervorrichtung zumindest ein weiteres Rückschlagventil, insbesondere zumindest ein weiteres Blechteil mit zwei Schließelementen, aufweist. Dadurch kann ein Bauraum der bidirektionalen Dämpfervorrichtung weiter optimiert werden.
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Wenn die bidirektionale Dämpfervorrichtung ein, insbesondere zumindest im Wesentlichen zylinderförmiges, Gehäuse aufweist und das Rückschlagventil an einem Außenumfang des Gehäuses oder an einem Innenumfang des Gehäuses, insbesondere zumindest über einen durch eine elastische Verformung des Blechteils erzeugten Kraftschluss, montiert ist, kann vorteilhaft eine besonders einfache, insbesondere werkzeuglose, Montage ermöglicht werden. An dem Außenumfang des Gehäuses liegt insbesondere ein Druckfluidreservoir oder eine mit einem Druckfluidreservoir verbundene Druckleitung an. Vorzugsweise ist das Gehäuse in einem Dämpferrohr des Dämpfers angeordnet und von dem Druckfluid umströmt. Das Rückschlagventil ist vorzugsweise derart an dem Gehäuse befestigt, dass das/die Schließelement/e mit Durchgangsöffnungen/Bohrungen des Gehäuses überlappen. Insbesondere ist das Rückschlagventil derart an dem Gehäuse montiert, dass jedem Schließelement des Rückschlagventils jeweils genau eine Durchgangsöffnung/Bohrung des Gehäuses zugeordnet ist. Die Durchgangsöffnungen/Bohrungen des Gehäuses bilden Druckleitungen (von den Druckfluidreservoirs) zu der Regelventileinheit und/oder umgekehrt aus. Der Kraftschluss kann durch eine elastische Stauchung / Komprimierung des Blechteils, welche insbesondere den Innenraum des Blechteils verkleinert, oder durch eine elastische Dehnung des Blechteils, welche insbesondere den Innenraum des Blechteils vergrößert, erzeugt sein.
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Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Rückschlagventil an einem Außenumfang des Gehäuses anliegt und dass das weitere Rückschlagventil an einem Innenumfang des Gehäuses anliegt. Dadurch kann eine vorteilhafte Bauraumoptimierung erreicht werden. Das am Innenumfang des Gehäuses angeordnete Rückschlagventil kann dabei ohne das Hubbegrenzungselement ausgebildet sein oder das Hubbegrenzungselement des am Innenumfang des Gehäuses angeordneten Rückschlagventils kann nach innen zurückgebogen sein.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse an dessen Außenumfang und/oder an dessen Innenumfang eine Nut aufweist, welche dazu vorgesehen ist, das Rückschlagventil und/oder das weitere Rückschlagventil aufzunehmen. Dadurch kann eine vorteilhafte Bauraumoptimierung erreicht werden. Vorteilhaft kann erreicht werden, dass das Rückschlagventil und/oder das weitere Rückschlagventil in eine Wandstärke des Gehäuses integriert werden kann. Insbesondere weist die Nut eine Axialerstreckung auf, welche zumindest im Wesentlichen einer Axialerstreckung des Blechteils entspricht. Insbesondere weist die Nut eine Erstreckung in Umfangsrichtung des Gehäuses auf, welche zumindest im Wesentlichen einer Erstreckung des Blechteils in der Umfangsrichtung des Blechteils entspricht. Dazu ist auf einem Teil des Umfangs des Gehäuses, welcher etwa der Öffnung zwischen den beiden äußeren Enden des Blechteils entspricht, die Nut ausgespart/unterbrochen. Alternativ ist auch denkbar, dass die Nut umlaufend ausgebildet ist. Die Nut erzeugt insbesondere zusätzlich einen Art Formschluss, der ein Verrutschen des Blechteils zumindest in Axialrichtung und/oder zumindest in Umfangsrichtung des Gehäuses verhindert.
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Wenn die Nut nur teilweise um das Gehäuse umlaufend ausgebildet ist, kann vorteilhaft eine optimale Passung des Rückschlagventils an dem Gehäuse gewährleistet werden. Vorteilhaft kann zudem eine Fehlmontage verhindert werden. Dazu ist zudem denkbar, dass das Blechteil und die Nut zueinander nach dem Poka-Yoke-Prinzip ausgestaltet sind. Dazu könnte beispielsweise die Nut einen Fortsatz und das Blechteil eine Kerbe aufweisen, die nur in einer bestimmten relativen Passung zueinander positionierbar sind. Andere Umsetzungen des Poka-Yoke-Prinzips sind ebenfalls denkbar. Eine Länge der Nut in Umfangsrichtung des Gehäuses entspricht vorzugsweise etwa einer Länge / Erstreckung des Blechteils seiner Umfangsrichtung. Das Blechteil könnte alternativ oder zusätzlich auch an den Enden eine Art Kralle aufweisen, die in ein korrespondierendes Teil des Gehäuses eingreift, um so das Verrutschen zu verhindern. Die Kralle könnte durch ein Umbiegen zumindest eines Teils des Endes des Blechteils nach innen (bei einer Montage an dem Außenumfang des Gehäuses) oder nach außen (bei einer Montage an dem Innenumfang des Gehäuses) ausgebildet sein.
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Ferner wird ein Verfahren zu einer Herstellung des Rückschlagventils vorgeschlagen, wobei das Blechteil mittels eines Blechbiegeverfahrens oder mittels eines Blech-Stanzbiegeverfahrens geformt wird. Dadurch kann vorteilhaft eine kostengünstige Fertigung, insbesondere in großen Stückzahlen ermöglicht werden.
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Überdies hinaus wird ein Verfahren zu einer Herstellung der bidirektionalen Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, wobei das Rückschlagventil durch ein Anklipsen an einen Außenumfang eines Gehäuses der bidirektionalen Dämpfervorrichtung oder durch ein Einklipsen in einen Innenumfang des Gehäuses an das Gehäuse montiert wird. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache, insbesondere werkzeuglose, Montage der Rückschlagventile ermöglicht werden. Vorteilhaft können Montagekosten gering gehalten werden.
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Das erfindungsgemäße Rückschlagventil, die erfindungsgemäße bidirektionale Dämpfervorrichtung und die erfindungsgemäßen Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können das erfindungsgemäße Rückschlagventil, die erfindungsgemäße bidirektionale Dämpfervorrichtung und die erfindungsgemäßen Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Teils eines Dämpferventils eines Dämpfers mit einer Rückschlagventile aufweisenden bidirektionalen Dämpfervorrichtung,
- 2 eine schematische vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teils des in der 1 dargestellten Schnitts durch die bidirektionale Dämpfervorrichtung,
- 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines der als ein Blechteil ausgebildeten Rückschlagventile,
- 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Herstellung des Rückschlagventils und
- 5 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Herstellung der bidirektionalen Dämpfervorrichtung.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Die 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Teils eines Dämpferventils 70 eines Dämpfers. Der Dämpfer ist beispielhaft als ein Fahrzeugstoßdämpfer ausgebildet. Das Dämpferventil 70 weist eine bidirektionale Dämpfervorrichtung 54 auf. Die bidirektionale Dämpfervorrichtung 54 weist eine Regelventileinheit 58 auf. Die Regelventileinheit 58 weist einen Regelventilschieber 56 auf. Die bidirektionale Dämpfervorrichtung 54 weist eine Hauptventileinheit 72 auf. Die Hauptventileinheit 72 weist einen Dämpferventilschieber 74 auf. Die Hauptventileinheit 72 ist getrennt von der Regelventileinheit 58 ausgebildet. Der Dämpferventilschieber 74 ist getrennt von dem Regelventilschieber 56 ausgebildet. Die Hauptventileinheit 72 ist zu einer Dämpfung von Zugkräften und von Druckkräften mittels einer Öffnung / Bewegung des Dämpferventilschiebers 74 vorgesehen. Die bidirektionale Dämpfervorrichtung 54 weist eine Zugseite 76 auf. Die bidirektionale Dämpfervorrichtung 54 weist eine Druckseite 78 auf. Durch eine Öffnung / ein Schließen des Dämpferventilschiebers 74 wird ein die Druckseite 78 und die Zugseite 76 verbindender Druckfluidhauptpfad eines den Dämpfer durchströmenden Druckfluids geöffnet / geschlossen. Die Strömung des Druckfluids zwischen der Druckseite 78 und der Zugseite 76 erzeugt eine Dämpfung einer an dem Dämpfer angreifenden externen Kraft.
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Die Regelventileinheit 58 ist zu einer Vorsteuerung der Hauptventileinheit 72 vorgesehen. Die Regelventileinheit 58 ist zu einer Vorsteuerung des Dämpferventilschiebers 74 vorgesehen. Die Vorsteuerung erfolgt in Abhängigkeit von gezielt einstellbaren Positionen des Regelventilschiebers 56. Die Regelventileinheit 58 ist durch die Vorsteuerung zur Regelung einer Zugstufen-Dämpfungshärte des Dämpfers vorgesehen. Die Regelventileinheit 58 ist durch die Vorsteuerung zur Regelung einer Druckstufen-Dämpfungshärte des Dämpfers vorgesehen. Die Regelventileinheit 58 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von der eingestellten Position des Regelventilschiebers 56 eine Gesamtgröße eines minimalen Strömungsquerschnitts von Verbindungspfaden, welche gegenüberliegende Seiten des Dämpferventilschiebers 74, insbesondere die Druckseite 78 und die Zugseite 76 der bidirektionalen Dämpfervorrichtung 54 hydraulisch miteinander verbinden, einzustellen.
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Die bidirektionale Dämpfervorrichtung 54 weist ein Gehäuse 80 auf. Das Gehäuse 80 ist zylinderförmig ausgebildet. Die bidirektionale Dämpfervorrichtung 54 weist ein Rückschlagventil 10 auf. Das Rückschlagventil 10 ist als ein Blechteil 16 ausgebildet. Das Rückschlagventil 10 ist als ein Blechbiegeteil ausgebildet. Das Rückschlagventil 10 ist als ein Blech-Stanzbiegeteil ausgebildet. Die bidirektionale Dämpfervorrichtung 54 weist ein weiteres Rückschlagventil 68 auf. Das weitere Rückschlagventil 68 ist als ein Blechteil 16 ausgebildet. Das weitere Rückschlagventil 68 ist als ein Blechbiegeteil ausgebildet. Das weitere Rückschlagventil 68 ist als ein Blech-Stanzbiegeteil ausgebildet. Die Rückschlagventile 10, 68 sind an einem Außenumfang 60 des Gehäuses 80 und an einem Innenumfang 62 des Gehäuses 80 montiert.
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Die Rückschlagventile 10, 68 sind mittels eines durch eine elastische Verformung des Blechteils 16 erzeugten Kraftschlusses an dem Gehäuse 80 montiert. Das Rückschlagventil 10 liegt an dem Außenumfang 60 des Gehäuses 80 an. Das Rückschlagventil 10 ist über eine elastische Dehnung an den Außenumfang 60 des Gehäuses 80 montiert, insbesondere angeklipst. Das Gehäuse 80 weist eine erste Nut 64 auf. Die erste Nut 64 ist auf dem Außenumfang 60 des Gehäuses 80 angeordnet. Die erste Nut 64 ist lediglich teilweise um das Gehäuse 80 umlaufend ausgebildet. Die erste Nut 64 ist dazu vorgesehen, das Rückschlagventil 10 aufzunehmen. Das Rückschlagventil 10 ist in der Darstellung der 1 in die erste Nut 64 eingebracht. Das weitere Rückschlagventil 68 liegt an dem Innenumfang 62 des Gehäuses 80 an. Das Rückschlagventil 10 ist über eine elastische Stauchung an den Innenumfang 62 des Gehäuses 80 montiert, insbesondere in das Gehäuse 80 eingeklipst. Das Gehäuse 80 weist eine zweite Nut 66 auf. Die zweite Nut 66 ist auf dem Innenumfang 62 des Gehäuses 80 angeordnet. Die zweite Nut 66 ist lediglich teilweise um das Gehäuse 80 umlaufend ausgebildet. Die zweite Nut 66 ist dazu vorgesehen, das weitere Rückschlagventil 68 aufzunehmen. Das weitere Rückschlagventil 68 ist in der Darstellung der 1 in die zweite Nut 66 eingebracht. Das Blechteil 16 weist eine Dicke 82 auf, welche wesentlich geringer ist als eine Dicke 84 einer Wandung des Gehäuses 80. Die Dicke 82 des Blechteils 16 ist kleiner als 50 %, insbesondere kleiner als 30 %, der Dicke 84 der Wandung des Gehäuses 80
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Die 2 zeigt eine schematische vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teils des in der 1 dargestellten Schnitts durch die bidirektionale Dämpfervorrichtung 54 mit den Rückschlagventilen 10, 68. Die bidirektionale Dämpfervorrichtung 54 weist eine Strömungsöffnung 14 auf. Die Strömungsöffnung 14 bildet eine Öffnung eines Strömungskanals aus. Die Strömungsöffnung 14 ist als Bohrung durch die Wandung des Gehäuses 80 ausgebildet. Das Rückschlagventil 10 weist ein Schließelement 12 auf. Das Schließelement 12 ist zu einem druckrichtungsabhängigen Öffnen und Schließen der Strömungsöffnung 14 vorgesehen.
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Die 3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung des Rückschlagventils 10. Das weitere Rückschlagventil 68 kann identisch zu dem Rückschlagventil 10 oder leicht abgewandelt zu dem Rückschlagventil 10 ausgebildet sein. Im in den Figuren dargestellten Fall ist das weitere Rückschlagventil 68 mit Ausnahme eines Verzichts auf ein Hubbegrenzungselement 36 identisch zu dem Rückschlagventil 10 ausgebildet.
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Das Rückschlagventil 10 ist als ein einstückiges Blechteil 16 ausgebildet. Das Rückschlagventil 10 ist als monolithisches Blechteil 16 ausgebildet. Das Rückschlagventil 10 ist als monolithisches Blech-Stanzbiegeteil ausgebildet. Das Blechteil 16 ist aus einem Federstahl hergestellt. Das Blechteil 16 ist zu einer Manschettenform 18 gebogen.
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Das Schließelement 12 ist monolithisch mit dem Blechteil 16 ausgebildet. Das Schließelement 12 ist als ein Federteller 34 ausgebildet. Der Federteller 34 ist elastisch federnd gelagert. Das Rückschlagventil 10 / das Blechteil 16 weist ein elastisches Federungselement 32 auf. Das elastische Federungselement 32 ist monolithisch mit dem Blechteil 16 ausgebildet. Das elastische Federungselement 32 ist zu einer elastisch federnden Lagerung des Federtellers 34 vorgesehen. Das elastische Federungselement 32 erstreckt sich im dargestellten Fall über wenigstens 25 % eines Gesamtumfangs des Blechteils 16.
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Das Rückschlagventil 10 weist ein Hubbegrenzungselement 36 auf. Das Hubbegrenzungselement 36 ist monolithisch mit dem Blechteil 16 ausgebildet. Das Hubbegrenzungselement 36 ist dazu vorgesehen, eine Auslenkung des Schließelements 12 aus einer Ruhelage zu begrenzen. In der 3 ist das Schließelement 12 beispielhaft in der Ruhelage dargestellt. Das Hubbegrenzungselement 36 ist durch eine zurückgebogene Lasche 40 des Blechteils 16 ausgebildet. Das Hubbegrenzungselement 36 erstreckt sich entlang einer Umfangsrichtung 38 des Blechteils 16. Das elastische Federungselement 32 weist eine in der Umfangsrichtung 38 des Blechteils 16 gemessene Längserstreckung 42 auf. Das elastische Federungselement 32 weist eine in einer Axialrichtung 46 des Blechteils 16 gemessene Quererstreckung 48 auf. Das Hubbegrenzungselement 36 weist eine in der Umfangsrichtung 38 gemessene Längserstreckung 44 auf. Das Hubbegrenzungselement 36 weist eine in der Axialrichtung 46 des Blechteils 16 gemessene Quererstreckung 50 auf. Die Längserstreckung 42 des elastischen Federungselements 32 ist wesentlich größer als die Längserstreckung 44 des Hubbegrenzungselements 36. Die Längserstreckung 42 des elastischen Federungselements 32 ist in dem in der 3 dargestellten Fall etwa viermal so groß wie die Längserstreckung 44 des Hubbegrenzungselements 36. Die Quererstreckung 48 des elastischen Federungselements 32 ist wesentlich kleiner als die Quererstreckung 50 des Hubbegrenzungselements 36. Die Quererstreckung 48 des elastischen Federungselements 32 ist in dem in der 3 dargestellten Fall etwa 40 % kleiner als die Quererstreckung 50 des Hubbegrenzungselements 36.
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Das Rückschlagventil 10 weist ein weiteres Schließelement 52 auf. Das weitere Schließelement 52 ist ebenfalls durch das Blechteil 16 gebildet. Das weitere Schließelement 52 ist monolithisch mit dem Blechteil 16 ausgebildet. Das weitere Schließelement 52 ist zu dem Schließelement 12 diametral gegenüberliegend angeordnet. Das weitere Schließelement 52 ist spiegelsymmetrisch zu dem Schließelement 12 ausgebildet. Dem weiteren Schließelement 52 ist ein separates weiteres Hubbegrenzungselement 86 zugeordnet. Das weitere Hubbegrenzungselement 86 ist im Wesentlichen identisch zu dem Hubbegrenzungselement 36 ausgebildet.
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Das Rückschlagventil 10 weist gegenüberliegende äußere Enden 20, 22 auf. Das Blechteil 16 weist die gegenüberliegenden äußeren Enden 20, 22 auf. Die gegenüberliegenden äußeren Enden 20, 22 bilden jeweils kurze Enden des Blechteils 16 aus. Die äußeren Enden 20, 22 sind aufeinander zu gebogen. Die äußeren Enden 20, 22 sind derart aufeinander zu gebogen, dass zwischen den beiden äußeren Enden 20, 22 eine Öffnung 24 verbleibt. Die Öffnung 24 bildet eine Montageöffnung, insbesondere für eine Montage des Rückschlagventils 10 an dem Außenumfang 60 des Gehäuses 80 aus. Das die Manschettenform 18 ausbildende Blechteil 16 umschließt einen Innenraum 28 teilweise. Der Innenraum 28 ist zylinderförmig ausgebildet. Der von dem Blechteil 16 umschlossene Innenraum 28 weist einen minimalen Durchmesser 26 auf. Der Innenraum 28 weist einen zu der Öffnung 24 parallel verlaufenden (maximalen) Durchmesser 30 auf. Die Öffnung 24 zwischen den beiden äußeren Enden 20, 22 des Blechteils 16 ist kleiner als der minimale Durchmesser 26 des durch das Blechteil 16 teilweise umschlossenen Innenraums 28. Die Öffnung 24 ist wenigstens so groß, dass sie durch eine rein elastische Deformation des Blechteils 16 zumindest auf eine Größe aufgeweitet werden kann, welche dem zu der Öffnung 24 parallel verlaufenden (maximalen) Durchmesser 30 des Innenraums 28 entspricht. Dadurch kann das Blechteil 16 auf das Gehäuse 80 aufgeklipst werden.
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Die 4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Herstellung des Rückschlagventils 10, 68. In dem Verfahren wird das Blechteil 16 mittels eines Blechbiegeverfahrens oder mittels eines Blech-Stanzbiegeverfahrens geformt. In zumindest einem Verfahrensschritt 88 werden die Schließelemente 12, 52 und die zugehörigen elastischen Federungselemente 32 aus einem streifenförmigen Ausgangsblech ausgestanzt. In zumindest einem Verfahrensschritt 90 werden die als zurückgebogene Laschen 40 ausgebildeten Hubbegrenzungselemente 36, 86 aus der Blechebene des gestanzten streifenförmigen Ausgangsblechs herausgebogen. In zumindest einem Verfahrensschritt 92 wird das noch flache Blechteil 16 in die Manschettenform 18 gebogen. Es ist denkbar, dass bei manchen Rückschlagventilen 68 auf die Teilschritte des Ausstanzens und des Zurückbiegens des Hubbegrenzungselements 36 verzichtet wird.
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Die 5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Herstellung der bidirektionalen Dämpfervorrichtung 54. In zumindest einem Verfahrensschritt 94 wird zumindest das Gehäuse 80 der bidirektionalen Dämpfervorrichtung 54 und zumindest eines der Rückschlagventile 10, 68 bereitgestellt. In zumindest einem Verfahrensschritt 96 wird das Rückschlagventil 10 durch ein Anklipsen an den Außenumfang 60 des Gehäuses 80 an das Gehäuse 80 montiert. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 98 wird das weitere Rückschlagventil 68 durch ein Einklipsen in den Innenumfang 62 des Gehäuses 80 an das Gehäuse 80 montiert.
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Bezugszeichen
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- 10
- Rückschlagventil
- 12
- Schließelement
- 14
- Strömungsöffnung
- 16
- Blechteil
- 18
- Manschettenform
- 20
- Ende
- 22
- Ende
- 24
- Öffnung
- 26
- Durchmesser
- 28
- Innenraum
- 30
- Durchmesser
- 32
- Federungselement
- 34
- Federteller
- 36
- Hubbegrenzungselement
- 38
- Umfangsrichtung
- 40
- Lasche
- 42
- Längserstreckung
- 44
- Längserstreckung
- 46
- Axialrichtung
- 48
- Quererstreckung
- 50
- Quererstreckung
- 52
- Weiteres Schließelement
- 54
- Bidirektionale Dämpfervorrichtung
- 56
- Regelventilschieber
- 58
- Regelventileinheit
- 60
- Außenumfang
- 62
- Innenumfang
- 64
- Nut
- 66
- Nut
- 68
- Weiteres Rückschlagventil
- 70
- Dämpferventil
- 72
- Hauptventileinheit
- 74
- Dämpferventilschieber
- 76
- Zugseite
- 78
- Druckseite
- 80
- Gehäuse
- 82
- Dicke
- 84
- Dicke
- 86
- Weiteres Hubbegrenzungselement
- 88
- Verfahrensschritt
- 90
- Verfahrensschritt
- 92
- Verfahrensschritt
- 94
- Verfahrensschritt
- 96
- Verfahrensschritt
- 98
- Verfahrensschritt