DE1182905B

DE1182905B - Passage valve for hydropneumatic suspension units

Info

Publication number: DE1182905B
Application number: DEF35691A
Authority: DE
Inventors: Johann Ballwieser; Hans-Joachim Sauer; Dipl-Ing Heinrich-Er Kniepkamp
Original assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Current assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Priority date: 1961-12-22
Filing date: 1961-12-22
Publication date: 1964-12-03

Description

Durchlaßventil für hydropneumatische Federungsaggregate Die Erfindung bezieht sich auf ein Durchlaßventil für die Anwendung bei hydropneumatischen Federungsaggregaten, die einen vom Arbeitskolben beaufschlagten, flüssigkeitsgefüllten Druckraum und einen mit diesem verbundenen Druckspeicherraum. enthalten, welcher als Federungselement ein kompressibles Gas- oder Luftvolumen nebst Ankopplungsflüssi#gkeit aufweist.Passage valve for hydropneumatic suspension units The invention refers to a gate valve for use in hydropneumatic suspension units, the one acted upon by the working piston, liquid-filled pressure chamber and a pressure storage space connected to this. included, which as a suspension element has a compressible gas or air volume together with coupling fluid.

Es ist bei nach dem Flüssigkeits-Drosselungsprinzip arbeiten-den hydraulischen Stoßdämpfern bekannt, Mittel vorzusehen, die den effektiven Drosselungsquerschnftt in Abhängigkeit von dem auftreten, den Arbeitsdruck vergrößern.It is used in hydraulic systems that work according to the liquid throttling principle Shock absorbers are known to provide means which reduce the effective throttling area increase the working pressure depending on the occurrence.

Bei einer dieser bekannten Ausführungen sind im Arbeitskolben des Stoßdämpfers neben normalen, ständig offenen Drosselungsöffnungen zusätzlich Bohrungen für jede Hubrichtung vorgesehen, die mit federbelasteten, scheibenförmigen Verschlußgliedern verschlossen sind. Bei ansteigendem Arbeits:druck geben diese Verschlußglieder die zusätzlichen Bohrungem mehr und mehr frei und vergrößern damit den effektiven Drosselquerschnitt.In one of these known designs, in addition to normal, constantly open throttle openings, additional bores for each stroke direction are provided in the working piston of the shock absorber, which are closed with spring-loaded, disk-shaped closure members. With increasing working pressure, these closure members release the additional bores more and more and thus enlarge the effective throttle cross-section.

Bei einer anderen bekannten Ausführung eines hydraulischen Stoßdämpfers sind im Arbeitskolben nur axiale Drosselbohrungen für jede Hubrichtung vorgesehen, die ständig in Funktion sind. Die Vergrößerung des effektiven Drosselungsquerschnittes wird hier durch zwei Sätze Ventilfederscheiben bewirkt, die für je eine Hubrichitung vorgesehen sind. Diese VentilfedeTschei-ben decken auch in ihrer Rückschlagstellung die zugehörigen Drosselbohrungen nur teilweise ab. Bei kleineren Arbeitsdrücken ist dadurch immer ein kleiner Mindestdrosselungsquerschnitt gegeben, der mit steigendem Arbeitsdruck durch elastisches Verbiegen der Ventilfederscheiben vergrößert wird.In another known embodiment of a hydraulic shock absorber, only axial throttle bores are provided in the working piston for each stroke direction, which are always in function. The increase in the effective throttling cross-section is brought about here by two sets of valve spring washers, each provided for one stroke direction. Even in their non-return position, these valve spring disks only partially cover the associated throttle bores. At lower working pressures, there is always a small minimum throttling cross-section, which is increased as the working pressure rises due to the elastic bending of the valve spring washers.

Eine andere bekannte Ausführung eines Flüssigkeitsstoßdämpfers macht von einem Ringspalt Gebrauch, der konizentrisch im Kopf des Arbeitskolbens angeordnet ist und den Mindestdrosselquerschnitt bildet. Die diesen Ringspalt bildenden Bunde sind gegen Federdruck axial verschieblich. Bei zunehmendem Arbeitsdruck verschieben sie sich voneinander in axialer Richtung und vergrößern demgemäß den Ringspalt.Another known type of liquid shock absorber makes use of an annular gap, which is arranged conicentrically in the head of the working piston and forms the minimum throttle cross-section. The collars that form this annular gap can be moved axially against spring pressure. Shift when the working pressure increases they differ from each other in the axial direction and accordingly enlarge the annular gap.

Es ist weiterhin ein kombiniertes Stoßdämpfer-Federungsaggregat bekannt, bei dem der Stoßdämpferteil und ein mit Schraubenfeder ausgestattetes Federungsteil in axiialer Richtung unmittelbar hintereinander angeordnet sind. Der Stoßdämpferteil enthält ebenfalls einen Ringspalt als DrosseIglied. Dieser ist hier vom Arbeitskolben getrennt, zwischen diesem und dem Federungsteil angeordnet und wird gegen Federkraft bei zunehmenden Drücken vergrößert.A combined shock absorber and suspension unit is also known, in which the shock absorber part and a spring part equipped with a coil spring are arranged directly one behind the other in the axial direction. The shock absorber part also contains an annular gap as a throttle member. This one is from the working piston separated, arranged between this and the suspension part and is against spring force enlarged with increasing pressures.

Bei, allen diesen bekannten Ausführungen wird der Drosselungsquerschnitt durch die Arbeitsflüssigkeit in unmittelbarer Weise vergrößert, indem diese in Flußrichtung bewegliche Ventilglieder unmittelbar betätigt.In all of these known designs, the throttle cross-section enlarged by the working fluid in a direct manner by moving it in the direction of flow movable valve members actuated directly.

F i g. 1 und 2 der Zeichnung zeigen Federungscharakteristiken, wie sie mit den bekannten Mitteln erzielbar sind. Hierbei sind in Fig. 1 nur einfache konstante Daueröffnungen im Arbeitskolben vorharitden, während in F i g. 2 zusätzliche, von der Höhe des Arbeitsdruckes abhängige Drosselquerschnitte vorhanden sind. Mit D sind der Dämpfungswiderstand und mit V die Einfederungsgeschwindigkeit be- zeichnet.F i g. 1 and 2 of the drawing show suspension characteristics as can be achieved with the known means. In this case, only simple constant permanent openings in the working piston are provided in FIG. 1 , while in FIG. There are 2 additional throttle cross-sections depending on the level of the working pressure. D denotes the damping resistance and V denotes the compression speed .

Die in F i g. 1 und 2 gezeigten Fe derungscharakteristiken reichen aber nicht für alle Fälle aus. Insbesondere sind sie für geländegängige, Fahrzeuge unzureichend, wenn durch plötzlich auftretende größere, Hindernisse heftige und schnelle Stoßwirkungen verarbeitet werden sollen.The in F i g. The spring characteristics shown in 1 and 2 are not sufficient for all cases. In particular, they are inadequate for all-terrain vehicles if sudden, larger obstacles are to be used to deal with violent and rapid impacts.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, durch Verwendung eines besonders ausgebildeten Durchlaßventils zwischen dem Druckraum und dem Druckspeicherraum eines hydropneurnatischen Federungsaggregats eine Federungscharakteristik zu erzielen, wie sie F i g. 3 zeigt, bei der also bei einer bestimmten Mindesteinfederungsgeschwindigkeit der Dämpfungswiderstand sprunghaft stark zurückgeht.It is therefore the object of the invention to achieve a suspension characteristic such as that shown in FIG. 3 shows, at which the damping resistance drops sharply by leaps and bounds at a certain minimum compression speed.

Um dies zu erreichen, ist das Durchlaßventil für die Verbindungsleitung zwischen dem flüssigkeitsgefüllten und von einem Druckkolben beaufschlagten Druckraum und dem ein Gasvolumen nebst Ankopplungsflüssigkeit enthaltenden Druckspeicherraum eines hydrop-neumatischen Federungsaggregats, unter Verwendung eines an sich bekannten Kolbens, bei dem der Flüssigkeitsdurchlaß in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit vergrößert wird, erfmdungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kolben als Verschlußkolben für einen überströmkanal zwischen Druckraum und Druckspeicherraum ausgebildet ist, der in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Druckkolbens gegen Federdruck geöffnet wird durch den Flüssigkeitsdruck, der durch eine im Nebenschluß zum überströmkanal liegende öffnung kleinen Querschnittes erzeugt wird.To achieve this, the port valve is for the connecting line between the liquid-filled pressure space acted upon by a pressure piston and a gas volume plus coupling liquid containing Pressure storage space of a hydropneumatic suspension unit, using a piston known per se, in which the liquid passage as a function is increased by the flow velocity, characterized according to the invention, that this piston acts as a sealing piston for an overflow channel between the pressure chamber and pressure storage space is formed, which is a function of the speed of the pressure piston is opened against spring pressure by the liquid pressure, the through an opening with a small cross section located in the shunt to the overflow channel is produced.

Anordnung und Wirkungsweise wird durch F i g. 4 der Zeichnung veranschaulicht. Beim Einfedern des Arbeitskolbens 1, der in der Zeichnung nur bruchstückweise angedeutet ist, wird die Druckflüssigkeit, die sich in dem ebenfalls nur angedeuteten Zylinderraum 2 befindet, verdrängt. Die Flüssigkeit gelangt durch den Kanal 3, durch den Ringraum 4 und den Durchgang 5 in den Raum 6. Bei weiterem Durchfluß durch die Bohrung 7 kleiner lichter Weite wird dabei der Durchfluß der Flüssigkeit gedrosselt und gelangt in diesem gedrosselten Zustand über den Raum 8 und die Bohrung 9 größerer lichter Weite und die Räume 10 und 11 in den eigentlichen Druckspeicherraum 12. Parallel dazu verläuft der Flüssigkeitsstrom vom Ringraum 4 gedrossellt durch Bohrungen 13 vorbei am Ring 14 und durch Schlitze 15 in den Druckspeicherraum 12. Durch die Drosselbohrungen 7 und 13 im Ventilgehäuse entsteht in den vorgeschalteten Räumen ein ausgesprochener Staudruck, der in erster Linie auf die Schaftfläche des mit der Feder 17 belasteten Ventilkolbens 16 einwirkt. Im gleichen Sinn, und zwar entgegen der Federkraft 17, wirkt aber auch der durch die Drosselbohrungen 7 zustande kommende, auf den Ventilkolben 16 auftreffende Flüssigkeitsstrahl. Unter der Einwirkung beider Kräfte wird der Ventilkolben 16 nach Erreichung einer durch Auslegungdes Ventils und die Größe deT Federkraft bestimmten Strömungsgeschwindigkeit nach unten gedrückt, wobei die Steuerkante des Ventilkolbens 16 die öffnung 18 freigibt, was nunmehr einen drosselfreien Durchfluß der Flüssigkeit vom Kanal 3 über die Verbindungen 4, 18, 8, 9, 10 und 11 zum Druckspeicherraum 12 zur Folge hat.Arrangement and mode of operation is illustrated by F i g. 4 of the drawing. When the working piston 1 is compressed, which is only indicated in fragments in the drawing, the pressure fluid, which is located in the cylinder space 2, which is also only indicated, is displaced. The liquid passes through the channel 3, through the annular space 4 and the passage 5 into the space 6. With further flow through the bore 7 with a smaller clear width, the flow of the liquid is throttled and in this throttled state passes through the space 8 and the Bore 9 of larger clear width and the spaces 10 and 11 in the actual pressure storage space 12. In parallel, the flow of liquid from the annular space 4 is throttled through bores 13 past the ring 14 and through slots 15 into the pressure storage space 12. Through the throttle bores 7 and 13 in the valve housing A pronounced dynamic pressure is created in the upstream spaces, which primarily acts on the shaft surface of the valve piston 16 loaded with the spring 17. In the same sense, namely against the spring force 17, the liquid jet that comes about through the throttle bores 7 and impinging on the valve piston 16 also acts. Under the action of both forces, the valve piston 16 is pressed downwards after a flow velocity determined by the design of the valve and the size of the spring force has been reached, the control edge of the valve piston 16 opening the opening 18 , which now allows the liquid to flow through the channel 3 through the connections without throttling 4, 18, 8, 9, 10 and 11 to the pressure storage space 12 results.

Beim Ausfedern des Kolbens 1 im Zylinder 2 verschließt der aus dem DrÜckspeicher 12 in den Kanal 15 gelangende ölstrom durch Anheben des Flatterringes 14 die Bohrungen 13. Der Ventilkolben 16 schnellt dabei unter der Einwirkung der Federkraft 17 in seine Ausgangsstellung zurück. Die Flüssigkeit gelangt dann durch die Drosselbohrungen 7 in den Zylinder 2.When the piston 1 rebounds in the cylinder 2, the oil flow coming from the pressure accumulator 12 into the channel 15 closes the bores 13 by lifting the flutter ring 14. The valve piston 16 snaps back into its starting position under the action of the spring force 17. The liquid then passes through the throttle bores 7 into the cylinder 2.

Claims

Claim: Passage valve for the connection line between the liquid-filled pressure chamber acted upon by a pressure piston and the pressure storage chamber of a hydropneumatic suspension unit containing a gas volume and coupling liquid, using a piston known per se, in which the liquid passage is increased as a function of the flow velocity characterized in that this piston (16) is designed as a closing piston for an overflow channel (18) between pressure chamber (2, 3) and pressure storage chamber (11, 12), which opens against spring pressure (17) depending on the speed of the Tuck piston (1) is generated by the liquid pressure, which is generated by an opening (7) with a small cross section located in the bypass to the overflow channel. Documents considered: German Patent No. 932 044; German Auslegeschriften No. 1 021 209, 1115 534; French patent specification No. 1 242 903.