DE1200624B

DE1200624B - Check valve, especially for hydraulic shock absorbers

Info

Publication number: DE1200624B
Application number: DER27085A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing H-J Reifurth
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1960-01-12
Filing date: 1960-01-12
Publication date: 1965-09-09

Description

Rückschlagventil, insbesondere für hydraulische Stoßdämpfer Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückschlagventil, insbesondere für hydraulische Stoßdämpfer, mit einem ringscheibenförmigen, auf einem Kreis liegende Durchflußöffnungen abdeckenden Ventilverschlußstück und mit einer gewölbten, federnden, mit ihrer abgerundeten Umfangskante das Ventilverschlußstück gegen den Ventilsitz drückenden Anschlagscheibe.Check valve, especially for hydraulic shock absorbers The invention refers to a check valve, especially for hydraulic shock absorbers, with an annular disk-shaped, lying on a circle covering throughflow openings Valve closure piece and with a curved, resilient, with its rounded Circumferential edge of the valve closure piece against the valve seat pressing stop disc.

Es sind hydraulische Ventile bekannt, bei denen die Durchflußöffnungen ganz oder teilweise durch runde federnde Ventilversehlußstücke abgedeckt werden, die sich beim überschreiten eines bestimmten Flüssigkeitsdrucks in den Durchflußöffnungen mehr oder weniger von diesen abheben. Es ist bei Ventilen dieser Art bekannt, daß durch Auswechseln der Ventilverschlußstücke die Charakteristik des jeweiligen Ventils verändert werden kann. Die runden Ventilverschlußstücke gestatten, wie bekannt, eine konstruktiv gedrungene Bauweise des Ventils gegenüber anderen bekannten Ventilausführungen, bei denen der Anpreßdruck des jeweiligen plattenförmigen Verschlußstücks auf die Durchflußöffnungen durch Schraubenfedern erzielt werden muß. Während bei der Schraubenfeder die Möglichkeit besteht, durch Nachspannung derselben alle Ventilfedern einer Serie auf den gleichen Vorspannungswert einzustellen, besteht bei Ventilen mit runden federnden Ventilverschlußstücken nur unzulänglich die Möglichkeit, Ventilen einer gleichen Serie die gleiche Federcharakteristik im laufenden Betrieb zu geben. Bei den bekannten, mit runden Ventilverschlußstücken ausgerüsteten hydraulischen Ventilen war bislang eine Feineinstellung hinsichtlich des Anpreßdrucks der federnden Verschlußstücke bzw. ihres Biegewiderstandes gegenüber den auftretenden Flüssigkeitsdrücken nicht mit der gewünschten Genauigkeit vorzunehmen. Man stößt hier auf die Schwierigkeit, daß die Verschlußstücke auf Grund ihrer Herstellung an verschiedenen Stellen vielfach unterschiedliche Federungseigenschaften aufweisen. So treten infolge der verschiedenartigen Bearbeitungsvorgänge, sei es durch Walzen, Vergüten oder Schleifen, im Federmaterial Eigenspannungen auf, deren Größe und Verteilung bei der üblichen Fertigung solcher Verschlußstücke nicht vorauszusehen sind. Hinzu kommt, daß auch beim Ausstanzen der Verschlußstücke in diesen Schneidspannungen auftreten bzw. durch das Ausstanzen Spannungen frei werden, die zu Deformationen und einem über deren Fläche ungleich- ; mäßig verteilten Spannungszustand führen. Wenn man auch die nach dem Stanzvorgang auftretenden plastischen Verformungen häufig erkennt und rückgängig machen kann, so läßt sich jedoch die später bei der Beanspruchung solcher Ventilverschlußstücke auftretende, von dem inneren Spannungszustand abhängige Durchbiegung nicht im voraus feststellen. Das führt dazu, daß die Ventilverschlußstücke in ihrem Einbauzustand infolge ihrer unterschiedlichen Spannungsverteilung die Durchflußöffnungen ungleichmäßig abdecken bzw. freigeben.There are hydraulic valves known in which the flow openings are completely or partially covered by round resilient valve cap pieces, which occur when a certain fluid pressure is exceeded in the flow openings stand out more or less from these. It is known in valves of this type that by exchanging the valve closing pieces the characteristics of the respective valve can be changed. The round valve closing pieces allow, as is known, a compact design of the valve compared to other known valve designs, in which the contact pressure of the respective plate-shaped closure piece on the Flow openings must be achieved by coil springs. While with the coil spring it is possible to re-tension all valve springs in a series set to the same preload value exists for valves with round ones resilient valve closing pieces only insufficiently the possibility of valves one give the same series the same spring characteristics during operation. at the well-known hydraulic valves equipped with round valve plugs was previously a fine adjustment with regard to the contact pressure of the resilient locking pieces or their flexural resistance to the fluid pressures that occur with the desired accuracy. Here you encounter the difficulty that the closure pieces due to their manufacture in different places many times have different suspension properties. So occur as a result of the various Machining processes, be it by rolling, tempering or grinding, in the spring material Residual stresses, their size and distribution in the usual production of such Closures are not foreseen. In addition, also when punching out of the locking pieces occur in these cutting stresses or by punching out Stresses are released, which lead to deformations and an unequal ; lead to a moderately distributed state of tension. If you also have the one after the punching process frequently recognizes occurring plastic deformations and can reverse them, However, this can be done later when such valve closing pieces are stressed any deflection that occurs and is dependent on the internal stress state is not in advance determine. This leads to the valve closing pieces in their installed state due to their different stress distribution, the flow openings are uneven cover or release.

Um die im Vorgang aufgezeigten Schwierigkeiten zu beseitigen, wurde bislang versucht, durch eine unrunde, vorzugsweise elliptische Stützscheibe, die Feineinstellung dadurch zu erreichen, daß durch Drehen der Stützscheibe die Größe des Hebelarmes, bezogen auf die Federdurchbiegung zwischen äußerer Stützscheibenkante und der Mitte der Durchflußöffnung, beim Feineinstellvorgang verändert werden konnte und somit über ein bekanntes Stau-Meßgerät für eine durchlaufende Serie die Kraftgrößeneinstellung im gewünschten Toleranzbereich erfolgen konnte. Der Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß mit einer ausschließlich elliptischen Stützscheibe nur Ventile mit zwei Durchfiußöffnungen eingestellt werden können und daß bei Ventilen mit mehreren Öffnungen die unrunde Formgebung der Stützscheibe sich sinngemäß der Anzahl der Öffnungen anzupassen hätte. Hierbei stellt sich jedoch heraus, daß bei Ventilen mit mehreren Öffnungen kleineren Durchmessers die unrunde Formgebung von der runden Formgebung nur unwesentlich abweicht und die maßliche Abweichung beider Formen nicht ausreicht, den gewünschten Effekt der Hebelarmveränderung zu erzielen, womit gleichzeitig auch die Einstellmöglichkeit entfällt. Bei Ventilen großen Durchmessers treten noch zusätzlich die durch Deformationsbrüche an den unrunden Stützscheibenkanten auftretenden Funktionsstörungen unerwünscht in Erscheinung. Da runde Ventilverschlußstücke sich unter dem Druck des durch die Durchflußöffnungen strömenden Mediums, bezogen auf die Anzahl der öffnungen und des herrschenden Drucks, konkav durchbiegen, führt jede Abweichung von einer runden zur unrunden Stützscheibe zu unerwünschten und bekannterweise funktionsstörenden Spannungskonzentrationen an den Kanten der unrunden Stützscheiben bei fallender oder steigender Durchmesseränderung.In order to eliminate the difficulties identified in the process, was tried so far by a non-circular, preferably elliptical support disc that Fine adjustment can be achieved by turning the support disk to adjust the size of the lever arm, based on the spring deflection between the outer support disc edge and the center of the flow opening could be changed during the fine-tuning process and thus the force setting for a continuous series using a known congestion measuring device could take place in the desired tolerance range. The disadvantage of this procedure is it can be seen that with an exclusively elliptical support disc, only valves can be set with two flow openings and that in the case of valves with several The non-round shape of the support disk is similar to the number of openings Openings would have to adapt. It turns out, however, that with valves with several openings of smaller diameter the non-round shape from the round one The shape deviates only insignificantly and the dimensional deviation of the two forms does not sufficient to achieve the desired effect of the lever arm change, which at the same time The setting option is also omitted. Large-diameter valves still occur in addition, those caused by deformation fractures on the non-circular support disc edges occurring Malfunctions undesirable in appearance. Since round valve plugs themselves under the pressure of the medium flowing through the flow openings, based on the number of openings and the prevailing pressure, concave bending, leads any deviation from a round to a non-round support disc becomes undesirable and known dysfunctional stress concentrations at the edges of the non-round Support disks with decreasing or increasing change in diameter.

Bei dem oben aufgezeigten Verfahren der Kraftgrößeneinstellung mittels unrunder Stützscheibe ist es wichtig, daß die die Stützscheibe gegen das Verschlußstück drückende Mutter durch einen zusätzlichen Arbeitsgang, z. B. Verkörnen, gegen den Schrauben- bzw. Wellenschaft gesichert werden muß, da sonst durch die dynamisch pulsierende Beanspruchung ein Sichlösen der Mutter erfolgt und sich die Einstellungswerte verändern.In the above method of setting the force size by means of Out of round support disc, it is important that the support disc against the locking piece pressing nut through an additional operation, e.g. B. graining against the Screw or shaft shaft must be secured, otherwise by the dynamic pulsating stress a loosening of the mother takes place and the setting values change.

Ein anderer Vorschlag für ein in zwei Strömungsrichtungen arbeitendes Rückschlagventil sieht eine von einer Feder belastete, die Durchflußöffnungen absperrende starre Abdeckplatte als Verschlußstück vor, wobei die Feder in einem gewissen Bereich hinsichtlich ihrer Kraft einstellbar ist, in der Weise, daß die Feder entweder gespannt oder entspannt wird. Damit wird eine stufenlose Einstellbarkeit der Abdeckplatte erreicht, wie dies auch eine andere bekannte Ausführung mit einem gleichfalls starren, ringplattenförmigen Ventilverschlußstück offenbart.Another suggestion for a bidirectional one Check valve sees a spring loaded, the flow openings shut off rigid cover plate as a closure piece, the spring in a certain area is adjustable in terms of their force, in such a way that the spring is either tensioned or is relaxed. This enables the cover plate to be continuously adjusted achieved, as is also another known design with an equally rigid, annular plate-shaped valve closure piece disclosed.

Die mögliche Bewegung bei dem Ventil mit dem plattenförmigen Verschlußstück wird über eine Schraubenfeder gesteuert, deren Vorspannung mittels einer verstellbaren Mutter einstellbar ist. Die in sich starre Ringplatte bei dem anderen Ventil steht unter dem Einfluß einer Sternfeder. Gleichzeitig mit dem Verstellen der Mutter verstellt sich auch die Sternfeder, so daß damit eine Änderung der Federkraft für diese Sternfeder eintritt.The possible movement in the valve with the plate-shaped closure piece is controlled by a helical spring, the preload of which is adjustable by means of an Mother is adjustable. The inherently rigid ring plate at the other valve is under the influence of a star feather. Adjusted at the same time as adjusting the nut also the star spring, so that there is a change in the spring force for this star spring entry.

Die Aufgabe der Erfindung besteht gegenüber diesen bekannten Lösungen darin, bei Rückschlagventilen der eingangs genannten Art eine Einrichtung vorzusehen, mit deren Hilfe die Größe der Federkraft runder Ventilverschlußstücke den jeweiligen Forderungen entsprechend eingestellt und jederzeit reguliert werden kann. Dieses Einstellen ist notwendig, da die Größe der Federkraft derartiger runder Ventilverschlußstücke von einer Reihe von Faktoren abhängig ist, so daß nach dem Einbau dieser Ventilverschlußstücke noch jederzeit eine Feineinstellung möglich sein muß, und zwar muß diese jederzeitige Einstellung für jedes einzelne Ventilverschlußstück gegeben sein. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn beispielsweise bei einem Stoßdämpfer für die Druck- und Zugstufe Ventilverschlußstücke mit unterschiedlicher Kraft gefordert sind.The object of the invention is in relation to these known solutions in the provision of a device for check valves of the type mentioned above, with the help of which the size of the spring force of round valve closing pieces corresponds to the respective Requirements can be set accordingly and regulated at any time. This Adjustment is necessary because of the size of the spring force of such round valve closing pieces depends on a number of factors, so that after installation of these valve plugs A fine adjustment must still be possible at any time, and this must be done at all times Setting must be given for each individual valve closure piece. This is special Significance if, for example, a shock absorber for the compression and rebound stage Valve closing pieces are required with different force.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die gleichzeitige Anwendung folgender Merkmale gelöst: a) Das Ventilverschlußstück hat eine kleinere Federspannung als die Anschlagscheibe; b) die Druckspannung der Anschlagscheibe gegen das Ventilverschlußstück ist stufenlos einstellbar, wobei sich der Durchmesser des Berührungskreises zwischen der Anschlagscheibe und dem Verschlußstück ändert; c) der Durchmesser des Berührungskreises zwischen der Anschlagscheibe und dem Ventilverschlußstück ist bei allen Einstellungen kleiner als derjenige, auf dem die Durchflußöffnungen liegen.This object is achieved according to the invention by the simultaneous application solved the following features: a) The valve closing piece has a smaller spring tension as the stop disc; b) the compressive stress of the stop disc against the valve closure piece is continuously adjustable, whereby the diameter of the contact circle is between the stop disc and the locking piece changes; c) the diameter of the contact circle between the stop disc and the valve closure piece is in all settings smaller than that on which the flow openings lie.

Bei Anordnung mehrerer Anschlagscheiben auf einem gemeinsamen zentralen Bolzen ist jede Anschlagscheibe einzeln einstellbar.When arranging several stop disks on a common central one Each stop disc can be adjusted individually.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den Abbildungen dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein Rückschlagventil im Längsschnitt, F i g. 2 das Rückschlagventil der F i g. 1 im Grundriß und F i g. 3 eine Verbindung einer Mutter mit einer Anschlagscheibe.An embodiment of the invention is shown schematically in the figures shown. It shows F i g. 1 a check valve in longitudinal section, F i g. 2 that Check valve of FIG. 1 in plan and FIG. 3 a connection of a mother with a stop washer.

In einem hydraulischen Arbeitsrohr 1 arbeitet ein hydraulischer Kolben 2 mit den jeweiligen Durchflußöffnungen 3. Die Durchflußöffnungen 3 sind durch federnde Ventilverschlußstücke 4 abgedeckt, die sich topfartig ausgebildete Anschlagscheiben 5 gegen den Ansatz der Kolbenstange 6 bzw. gegen die Mutter 7 stützen. Die Kolbenstange 6 sowie der Kolben 2 sind im Bereich der Kolbenaufnahme mit Gewinde versehen.A hydraulic piston works in a hydraulic working pipe 1 2 with the respective flow openings 3. The flow openings 3 are resilient Covered valve closure pieces 4, which are cup-shaped stop disks 5 support against the shoulder of the piston rod 6 or against the nut 7. The piston rod 6 and the piston 2 are threaded in the area of the piston mount.

Unter dem Angriff des hydraulischen Mediums bei der Bewegungsfrequenz hebt das Ventilverschlußstück 4 unter dem jeweiligen Kraftangriff über den Hebelarm L bzw. L 1 ab.Under the attack of the hydraulic medium at the frequency of movement, the valve closure piece 4 lifts off under the respective application of force via the lever arm L or L 1.

Die topfärtigen Anschlagscheiben 5 sind aus Federstahl hergestellt und gestatten bei der Überprüfung der Dämpfungscharakteristik in einer Staumeßanlage durch Drehen der Kolbenstange 6 gegenüber dem Kolben 2 und durch Drehen der Mutter 7 auf der Kolbenstange 6 gegenüber dem Kolben 2 eine Veränderung des Hebelarmes L bzw. L 1. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Fertigungstoleranzen der jeweiligen Ventilverschlußstücke 4 zu eliminieren und die gewünschte Federungscharakteristik einzustellen.The cup-like stop disks 5 are made of spring steel and allow the lever arm L or L 1 to be changed when checking the damping characteristics in a damper system by turning the piston rod 6 relative to the piston 2 and by turning the nut 7 on the piston rod 6 relative to the piston 2 This makes it possible to eliminate the manufacturing tolerances of the respective valve closure pieces 4 and to set the desired spring characteristics.

Die Durchflußöffnungen 3 sind versetzt auf dem Umfang des Kolbens angeordnet, so daß bei den Bewegungen jeweils in Bewegungsrichtung das hydraulische Medium durch das ebenfalls für die entsprechenden Durchflußöffnungen durchbohrte Ventilverschlußstück 4 hindurchtreten kann und das gegenseitige Ventilverschlußstück belastet.The flow openings 3 are offset on the circumference of the piston so that during the movements in the direction of movement the hydraulic medium can pass through the valve closure piece 4 , which is also drilled for the corresponding flow openings, and loads the mutual valve closure piece.

Auf Grund der Dimensionierung der Anschlagscheiben 5, deren Federungskraft höher als die der Ventilverschlußstücke 4 ist, tritt unter der Arbeitsfrequenz keine federnde Wirkung der Anschlagscheiben 5 ein.Due to the dimensioning of the stop disks 5, their resilience is higher than that of the valve closing pieces 4, none occurs below the operating frequency resilient effect of the stop disks 5.

Die in F i g. 3 dargestellte Ausbildung der Verbindung einer Mutter 7 mit einer Anschlagscheibe 5 gestattet einen schnelleren und sichereren Montagevorgang, da beide Einzelelemente, die Mutter 7 und die Anschlagscheibe 5, zusammen verbunden sind, ohne jedoch die erforderliche Beweglichkeit der Anschlagscheibe 5 beim Einstellvorgang zu behindern.The in F i g. 3 illustrated training of the connection of a mother 7 with a stop washer 5 allows a faster and safer assembly process, since both individual elements, the nut 7 and the stop washer 5, are connected together are, however, without the required mobility of the stop disk 5 during the adjustment process to hinder.

Die obige Anordnung ermöglicht es, unabhängig voneinander die Charakteristik der Ventilfederscheiben für die Ober- und Unterseite des Kolbens wunschgemäß getrennt einzustellen.The above arrangement enables the characteristic to be set independently of the valve spring washers for the top and bottom of the piston separated as required to adjust.

Claims

Claims: 1. Non-return valve, in particular for hydraulic shock absorbers, with an annular disc-shaped valve closure piece that covers flow openings on a circle and with an arched, resilient stop disc which with its rounded peripheral edge presses the valve closure piece against the valve seat, characterized by the simultaneous use of the following features: a ) The valve closure piece (4) has a smaller spring tension than the stop disc (5); b) the compressive stress of the stop disc (5) against the valve closure piece (4) is continuously adjustable, the diameter of the contact circle between the stop disc and the closure piece changing; c) the diameter of the contact circle between the stop disk (5) and the valve closure piece (4) is smaller than that on which the flow openings (3) lie in all settings.

2. Check valve according to claim 1, characterized in that at Arrangement of several stop disks (5) on a common central floor (6) each stop disc is individually adjustable. Considered publications: German Patent Nos. 454 021, 832 224, 845 125, 928 216, 930 716; french U.S. Patent No. 1,084,835; U.S. Patent Nos. 1695 586, 2,648,405.