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Federscheibenventil, insbesondere für Stoßdämpferkolben Zusatz zur
Anmeldung: B 57387 XII/47 g -Auslegeschrift 1138 594 Gegenstand der Hauptpatentanmeldung
B 57387 XII/47 g ist ein insbesondere für Stoßdämpferkolben bestimmtes Federscheibenventil,
das mit einer oder mehreren übereinanderliegenden, die Drosselöffnungen des Kolbens
ganz oder zum Teil abdeckenden, vorzugsweise im Durchmesser abgestuften Ventilfederringscheiben
versehen ist, die auf dem den Kolben durchdringenden Ende der Kolbenstange aufgesteckt
und unter Zwischenschaltung einer als Tellerringfeder ausgebildeten Einspannscheibe
mittels einer Kontermutter befestigt sind, wobei die außerhalb des Einspannbereichs
der Kontermutter gelegenen, gewölbten Umfangsteile der Tellerringfeder durch eine
auf der Kontermutter sitzende überwurfmutter mit einstellbar veränderlichem Anlagebereich
gegen die benachbarte Ventilfederringscheibe zu pressen sind. Auf diese Weise kann
durch mehr oder weniger weites Aufschrauben der überwurfmutter auf die Kontermutter
die als Tellerringfeder ausgebildete Einspannscheibe in einem kleineren oder größeren
Durchmesserbereich mit den in ihrem zentralen Bereich ständig fest eingespannten
Ventilfederringscheiben zur Anlage gebracht werden, wodurch deren Schließkraft bzw.
-spannung nicht beeinfiußt wird, wohl aber deren Biege- bzw. Dämpfungscharakteristik
im gewünschten Sinne geändert werden kann. Zugleich wird dabei gewährleistet, daß
die Ventilfederringscheiben sich während der Dämpfungsarbeit, also während ihrer
Biegeverformung, gleichmäßiger um die Wölbfläche der Tellerringfeder herumbiegen
bzw. sich hier besser anschmiegen können. Dadurch kann die Lebensdauer der Ventilfederringscheiben
beträchtlich erhöht werden.
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Im Fall der Hauptpatentanmeldung muß die auf der Kontermutter sitzende
überwurfmutter vor dem Einbau des Stoßdämpferkolbens in den Stoßdämpferzylinder
in ihre der gewünschten Biege- bzw. Dämpfungscharakteristik der Ventilfederringscheiben
entsprechende Dreheinstellage gebracht werden. Sofern sich bei der anschließenden
Staudruckprüfung ergibt, daß die vorgenommene Einstellung noch einer Abänderung
bedarf, muß der Kolben wieder ausgebaut und die überwurfmutter entsprechend verstellt
werden. Somit kann es für eine genaue Stoßdämpfereinstellung notwendig werden, den
Kolben wiederholt auszubauen.
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Es wurde nun gefunden, daß die vorerwähnten, bei dem Federscheibenventil
nach der Hauptpatentanmeldung noch vorhandenen Mängel dadurch sehr einfach beseitigt
werden können, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die Drehverstellung der überwurfmutter
gegenüber der Kontermutter durch Drehen der Kolbenstange oder einer in letzterer
gelagerten Stellstange von außen vorzunehmen ist. Das Drehverstehen der überwurfmutter
kann somit auch in fertig montiertem Zustand des Stoßdämpfers erfolgen.
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Diese Drehverstellung kann bei hydropneumatischen Stoßdämpfern mit
zwischen der Gas- und Flüssigkeitsfüllung vorgesehenen beweglichen Trennkolben dadurch
sehr leicht erreicht werden, daß die Überwurfmutter ein Vielkantaußenprofil hat,
mit dem sie im weitest eingeschobenen Zustand der Kolbenstange in eine entsprechend
ausgebildete Ausnehmung des im Stoßdämpferzylindergehäuse drehfest angeordneten
Trennkolbens eingreift. Hier kann also die überwurfmutter durch entsprechendes Drehen
der von außen zu betätigenden Kolbenstange im Sinne der gewünschten Stoßdämpfereinstellung
verstellt werden. Die dazu notwendige drehfeste Anordnung des Trennkolbens gegenüber
dem Stoßdämpferzylindergehäuse läßt sich leicht dadurch erzielen, daß der Trennkolben
auf seiner der Gasfüllung zugewandten Seite eine Mehrkantöffnung besitzt, in die
ein an der zugehörigen Zylinderstirnwand befestigter, entsprechend ausgebildeter
Mehrkantzapfen hineinragt.
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Die Drehverstellung der auf der Kontermutter sitzenden überwurfmutter
kann aber auch, wie schon erwähnt, durch eine in der Kolbenstange gelagerte Stellstange
von außen erfolgen, wobei die überwurfmutter
vorteilhaft die Form
einer Hutmutter hat und mit der in der hohl ausgebildeten Kolbenstange befindlichen
Stellstange drehfest verbunden ist oder deren entsprechend ausgeformtes Ende bildet.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die in der Kolbenstange befindliche Stellstange
für die Drehverstellung der 1?berwurfmutter durch Fernbedienung, beispielsweise
vom Armaturenbrett des Fahrzeuges, drehbar ist, z. B. mittels eines Bowdenzuges
od. dgl. In diesem Fall braucht der Stoßdämpfer zur Verstellung der überwurfmutter
noch nicht einmal aus dem Fahrzeug ausgebaut zu werden.
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Zum Stand der Technik ist zu bemerken, daß es bei hydraulischen Stoßdämpfern
mit im Dämpfungskolben befmdlichen Drosselöffnungen bekannt ist, den Dämpfungswiderstand
durch von außen erfolgendes Drehverstehen entweder des Kolbens gegenüber einer auf
ihm sitzenden Verstellmutter oder einer im Kolben befindlichen Stehwelle zu verändern.
Im ersteren Fall wird dazu durch zunächst erfolgendes axiales Verschieben des Kolbens
die auf letzterem sitzende Verstelhnutter mit einem am Zylinderende befindlichen
Anschlag in Eingriff gebracht und danach durch Drehen des Kolbens auf letzterem
axial verstellt. Dadurch werden die von der Verstellmutter getragenen oder abgestützten,
die Drosselöffnungen abdeckenden Ventilfederringscheiben entsprechend axial mitbewegt
und mit mehr oder weniger großem Schließdruck gegen ihre Ventilsitzflächen am Kolben
gepreßt. Demgegenüber sind aber bei der vorliegenden Erfindung die Ventilfederringscheiben
in ihrem zentralen Einspannbereich mit Hilfe der als Tellerringfeder ausgebildeten
Einspannscheibe und der letztere sichernden Kontermutter stets fest eingespannt,
während durch die Drehverstellung des Kolbens lediglich die an den gewölbten Umfangsteilen
der Tellerringfeder angreifende überwurfmutter axial verstellt und auf diese Weise
der Anlage- bzw. Abstützbereich der vorerwähnten gewölbten Umfangsteile an der benachbarten
Ventilfeder-Scheibe geändert wird. Das ist auch beine Drehen der Ü"berwürfmutter
mittels der in der Kolbenstange drehbar gelagerten Stellstange der Fall, wohingegen
bei den vorbekannten Stoßdämpfern die drehbare Stellstange entweder eine Drosselscheibe
trägt oder als Nadelventil ausgebildet ist, mit deren Hilfe lediglich der Querschnitt
permanenter Durchtrittsöffnungen im Kolben, nicht jedoch die Biege- bzw. Dämpfungscharakteristik
von dessen Drosselöffnungen abdeckenden Ventilfederringscheiben zu verändern ist.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von .erfindungsgemäß
ausgebildeten hydropneumatischen Einrohrstoßdämpfern jeweils in axialem Längsschnitt
dargestellt. Dabei zeigt F i g. 1 einen Dämpfer, bei dem die Verstellung der die
Tellerringfedex verformenden überwurfmutter durch Dreliverstellen der Kolbenstange
vorgenommen werden kann, während die F i g. 2 einen Dämpfer zeigt, bei dem die überwurfmutter
mit Hilfe einer in der Kolbenstange befindlichen Stellstange zu verstellen ist.
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Der in F i g. 1 abgebildete hydropneumatische Einrohrstoßdämpfer besteht
im wesentlichen aus dem Zylindergehäuse 1, das durch den Trennkolben 2 in eine mit
Dämpfungs$üssigkeit gefüllte Arbeitskammer 3 und den mit hohem Gasdruck gefüllten
Druckgasraum 4 unterteilt ist. An seinem einen Ende ist das Zylindergehäuse 1 durch
die Zylinderstirnwand 5 verschlossen, an der das Befestigungsauge 6 zum Anschluß
des Dämpfers, z, B, an den Fahrgestellrahmen eines Fahrzeuges, befestigt ist.
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In der Arbeitskammer 3 ist der mit in beiden Richtungen wirksamen
Drosselöffnungen 7 versehene Dämpfungskolben e untergebracht, dessen Kolbenstange
9 durch das mit einer entsprdchenden Dichtung 11 ausgerüstete, andere Stirnende
10 des Zylinders 1 hindurchgeführt ist und an seinem freien Ende gleichfalls ein
Befestigungsauge 12 zum Anschluß, z. B. an die Fahrzeugachse, aufweist. Beide Befestigungsaugen
6 und 12 bestehen aus je einer in einer Gummihülse 13 eingebetteten Befestigungshülse
14. An Stelle der Befestigungsaugen 6,12 kann auch eine entsprechend ausgebildete
Stiftbefestigung vorgesehen sein, wie sie etwa die in F i g. 2 dargestellte Anschlußart
für die Kolbenstange zeigt. In der Nähe des Befestigungsauges 12 ist an der Kolbenstange
9 noch ein Schutzteller 15 mit einer Schutzhülse 16 vorgesehen.
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Der Kolben 8 ist mit mehreren übereinanderliegenden, im Durchmesser
abgestuften Ventilfederring= Scheiben 16, 17 versehen, die auf dem den Kolben durchdringenden
Ende 9' der Kolbenstange 9 aufgesteckt und unter Zwischenschaltung einer als Tellerringfeder
ausgebildeten Einspannscheibe 18 mittels einer Kontermutter 19 befestigt sind. Die
außerhalb des Einspannbereichs der Kontermutter 19 gelegenen, gewölbten Umfangsteile
der Tellerringfeder 18 sind durch eine auf der Kontermutter 19 sitzende überwurfmutter
20 mit einstellbar veränderlichem Anlagebereich gegen die benachbarte Ventilfederringscheibe
16' zu pressen, wodurch die Biege- bzw. Dämpfungscharakteristik der Feder 16 im
gewünschten Sinne verändert werden kann.
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Um nun diese Dreheinstellung der überwurfmutter 20 gegenüber der Kontermutter
19 auch im Einbauzustand des Kolbens 8 vornehmen zu können, besitzt die überwurfmutter
20 ein Vielkantaußenprofil 21, mit dem sie im weiltest eingeschobenen Zustand der
Kolbenstange 9 in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung 22 des gegenüber dem
Zylindergehäuse 1 undrehbar angeordneten Trennkolbens 2 eingreift. Die undrehbare
Anordnung des Trennkolbens 2 gegenüber dem Zylinder 1 kann dadurch erreicht werden,
daß der Trennkolben 2 auf seiner der Gasfüllung 4 zugeordneten Seite eine Vierkantöffnung
2' besitzt, in die ein an der Stirnwand 5 befestigter, entsprechend ausgebildeter
Vierkantzapfen 5' hineinragt. Damit hat man es also in der Hand, die Ü"berwurfmutter
20 auch im fertig montierten Zustand des Stoßdämpfers durch entsprechend weites
Einfahren der Kolbenstange 9 und deren Drehverstellung so einzustellen, daß sich
die gewünschte Anlage der Tellerringscheibe 18 in einem mehr oder weniger größeren
Durchmesserbereich an den Ventilfederringscheiben 16 ergibt, mithin die gewünschte
Dämpfungscharakteristik erzielt werden kann.
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Bei dem in F i g. 2 dargestellten Stoßdämpfer sind die mit F i g.
1 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Hier ist zur
Drehverstellung der Überwurfmutter 20 gegenüber der die Tellerringscheibe 18 einspannenden
Kontermutter 19 in der hohl ausgebildeten Kolbenstange ,9 eine Stellstange 22 vorgesehen,
die mit der hier in Form einer Hutmutter ausgebildeten überwurfmutter 20 verbunden
ist bzw. zu einem entsprechend ausgeformten Ende ausgebildet ist. Durch ein an dem
freien Ende
22' der Stellstange 22 angreifendes Verstellmittel,
beispielsweise einen Bowdenzug, kann die Stellstange 22 durch Fernbedienung, beispielsweise
vom Fahrersitz her so verstellt werden, daß sich die gewünschte Biege- bzw. Dämpfungscharakteristik
für die Ventilfederringscheiben ergibt.