DE1750021A1

DE1750021A1 - Ventileinrichtung fuer hydraulische,pneumatische oder hydropneumatische Einrichtungen

Info

Publication number: DE1750021A1
Application number: DE19681750021
Authority: DE
Inventors: Horst Jaitl
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1968-03-21
Filing date: 1968-03-21
Publication date: 1971-01-07
Also published as: GB1223791A; SE349376B; US3581850A; FR2004370A1

Description

FICHTFI & GACKS AC₄, Schweinfurt/Ilain Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanneldung

Ventileinrichtung für hydraulische_t pneumatische oder hydropneumatische Einrichtungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventileinrichtung für hydraulische, pneumatische oder hydropneumatische Einrichtungen, insbesondere für Schwingungsdämpfer und Federelemente, bestehend aus einem Ventilkörper, welcher mit einem Ventilsitz zusammenwirkt und dadurch mindestens ™ einen Durchflußkanal von einem Raum zu einem anderen Raum abschließt oder freigibt.

Beim Ansprechen derartiger Ventileinrichtungen treten meist störende Geräusche auf. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn diese Ventile als Rückschlagventile ausgebildet sind und durch den Druck des Füllmediums gesteuert werden. Die beim Ansprechen der Ventile auftretenden Geräusche sind sowohl auf den Druckunterschied zwischen den von den Ventilen getrennten Räumen zurückzuführen als auch auf die Strö- m mungsverhältnisse des Füllmediums und die Ausbildung der Ventile selbst. Die Trägheit der Ventile sowie deren Neigung zum Kleben auf dem Ventilsitz führt beim Ansprechen dieser Ventile zu einer Vergrößerung des Druckunterschiedes zwischen den durch die Ventile getrennten Räumen. Infolge dieser Geräusche führen die Ventileinrichtungen für hydraulische, pneumatische oder hydropneumatische Einrichtungen, wie Schwingungsdämpfer und Federelemente, bei Kraftfahrzeugen häufig zu Beanstandungenc

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile -\av bekannten Konstruktionen zu vermeiden und Ventileinrichti'rsrfin, i

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sondere für Schwingungsdämpfer und Federelemente zu schaffen, die ohne störende Geräusche arbeiten, wobei diese Ventileinrichtungen leicht und billig herzustellen sind.

Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß in dem Durchflußkanal eine Vielzahl von Kanälen angeordnet sind, wobei jeder dieser Kanäle einen sehr engen Querschnitt aufweist. Wie Versuche eindeutig gezeigt haben, arbeiten derartige Ventileinrichtungen in hydraulischen, pneumatischen oder hydropneumatischen Einrichtungen ohne störende Ventilgeräusche. Die vielen engen Durchflußkanäle gewährleisten eine laminare ölströmung und es hat sich gezeigt, daß trotz starker Drosselung die durch diese Kanäle durchfließende Menge an Füllmedium vollkommen ausreichend ist.

Da in den sonst gas- und flüssigkeitsdicht ausgebildeten Trennv/änden nur im Bereich des Ventilkörpers die Vielzahl von Kanälen angeordnet sein dürfen, ist die Herstellung dieser engen Kanäle in den Trennwänden sehr schwierig und teuer. Wie die Erfindung zeigt, erhält man auf einfache und billige Weise dies· Vielzahl von Kanälen dadurch, daß diese durch ein poröses Material gebildet werden.

Als poröses Material eignet sich entsprechend einem Merkmal der Erfindung besonders ein Sinter-Bronce-Körper,

Ebenso ist as, wie die Erfindung zeigt, zweckmäßig, daß die Vielzahl von Kanälen durch einen ar«* Metall- oder Kunststoff wolle bestehenden Körper gebildet werden.

Eine sehr einfache und billige Konstruktion ergibt sich entsprechend der Erfindung dadurch, daß der die Vielzahl von Kanälen bildende Körper

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der Form des Durchflußkanales angepaßt und in oder am Rand des Durchflußkanals befestigt ist.

l/eitere Ausbildungsmöglichkeiten ergeben sich aus der Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise der im nachfolgenden beispielsweise dargestellten Ausführungsform der Erfindung.

Die Figur zeigt im Längsschnitt eine hydr©pneumatische Federung mit innerer Niveauregelung, wobei in den Durchflußkanälen von einem Rav* zu einem anderen Raum eine Vielzahl von Kanälen angeordnet sind,

Die hydropneunatische Federung entsprechend der Figur besteht aus dem Behälter 1, einem in dessen Innenraum angeordneten, mit einer Längsnut 17 versehenen Zylinder 2, in dem ein mit einer Kolbenstange 3 verbundener Kolben H verschiebbar geführt ist. Eine elastische Trennwand 5 ist zwischen dem gasgefüllten Federraum 6 und dem Arbeitsraum 7 angeordnet. Der Vorratsraum 8 ist ebenfalle durch eine elastische Trennwand 10 von einem weiteren, mit Gas gefüllten Raum 11 getrennt, wobei eine feste Trennwand 9 zwischen dem Federraum 6 und dem Arbeitsraum 7 einerseits und dem Vorratsraum 8 und dem Raum 11 auf der anderen Seite J befestigt ist. Das Saugventil zur Verbindung des Vorratsraumes 8 mit dem Pumpraum 12 besteht aus den Durchflußkanälen 13, in welche die Körper 15, die eine Vielzahl von Kanälen bilden, eingepreßt sind und der durch eine Ventilfeder gegen den Ventilsitz gedrückten Ventilplatte 14. Die Feder 16 kommt ab einer bestimmten Ausfahrstellung des Kolbens 4 an dessen Unterkante zur Anlage. In der abgesetzten Bohrung 25 der Kolbenstange 3 sitzt das Oberlastventil, welches aus der Druckfeder 18 und den Ventilkörper 19 besteht, wobei dieser Ventilkörper 19 eine Durchflußöffnung 20, eine Dichtfläche 21 sowie eine Aussparung 22 aufweist. Das Druckventil, welches den Arbeitsraum 7 vom Punpraur. 12

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trennt, ist als Rückschlagventil ausgebildet und besteht in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer federbelasteten Kugel. In der Kolbenstange 3 ist im Bereich des Oberlastventils eine Zuflußöffnung 23 angeordnet, die in die abgesetzte Bohrung 25 mündet. In der dem Arbeitsraum 7 zugewandten Öffnung der abgesetzten Bohrung 25 ist ein Körper 24, der eine Vielzahl von Kanälen aufweist, befestigt.

Hinsichtlich der Wirkungsweise kann man drei Arbeitsphasen unterscheiden, di· durch die Stellung des Kolbens 4 definiert werden.

Befintiet sich der Kolben 4 in der in der Figur dargestellten Mittelstellung, so findet bei normaler Belastung des Fahrzeuges eine Abfederung der Kolbenstange 3 gegenüber dem Behälter 1 statt. Ohne Einwirkung sonstiger äußerer Einflüsse findet in dieser Stellung keine Flüssigkeitr.bewegung zwischen dem Vorratsraum 8 und dem Arbeitsraum 7 statt=

Erfolgt durch Erhöhung der äußeren Belastung ein Einfahren des Kolbens 4 in den Zylinder 2, so wird der Druck im Arbeitsraum 7 erhöht„ Dieser Druck wirkt über die elastische Trennwand 5 auf die Gasfüllung des Federraumes 6 und bewirkt dessen Volumenverkleinerung. Da durch das Einfahren des Kolbens 4 gleichzeitig die den Arbeitsraum 7 mit dem Punpraum 12 verbindende Längsnut 17 verschlossen wird« wird aus dem Vorratsraum 8 durch den mit einer Vielzahl von Kanälen versehenen Körper 15, der in dem Durchflußkanal 13 angeordnet ist,und über die Ventilplatte 14 Flüssigkeit in den Pumpraum 12 gesaugt, da im Pumpraum 12 durch das Einfahren des Kolbens 4 in den Zylinder 2 ein Unterdruck entsteht. Bewegt sich nun durch Fahrbahnstöße bedingt die Kolbenstange 3 im Pumpbereich aus dem Zylinder 2 heraus, so wird über die Zuflußöffnung 23 in der Kolbenstange 3 sowie über die Durchflußöffnung 20

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des in der abgesetzten Bohrung 25 befindlichen Ventilkörpers 19 und der als Druckventil wirkenden federbelasteten Kugel Flüssigkeit in den Arbeitsraum 7 gebracht, wobei diese Flüssigkeit, ehe sie in den Arbeitsraum 7 eintritt, durch den Körper 24, der eine Vielzahl von Kanälen aufweist, fließt. Dieser Pumpvorgang findet nur statt, solange sich der Kolben 4 in dem Bereich des Zylinders 2 befindet, der nicht mit der Längsnut versehen ist.

Wird das Fahrzeug überladen, so überschreitet der Druck im Arbeitsraum den vorbestimmten höchstzulässigen Wert. Die auf den Ventilkörper m 19 wirkende Druckfeder wird zusammengedrückt, wodurch das Oberlastventil geöffnet wird. Die Flüssigkeit strömt dabei durch den Körper 24 über die Dichtfläche 21, die Aussparung 22 und die Zuflußöffnung 23 in den Pumpraum. Dadurch wird der Pumpvorgang ausgeschaltet, der Kolben 4 taucht in den Zylinder 2 ein und kann nicht auf die Mittelstellung hochgepumpt werden. Hierdurch nimmt das Fahrzeug eine Schräglage ein, woran die Oberladung deutlich erkennbar ist. Bei Verringerung der von außen auf die Federung wirkenden Belastung wird der Kolben 4 durch die Volumenvergrößerung des Gases im Federraum S infolge des geringeren Druckes nach außen gedrückt, wodurch die Längsnut 17 im Zylin- " der 2 die Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 7 und dem Pumpraum 12 herstellt. Gleichzeitig wirkt der Kolben 4 auf die Feder 16, die ein Abheben der Ventilplatte IU entgegen der Kraft der Ventilfeder bewirkt. Die Flüssigkeit kann nun vom Arbeitsraum 7 durch die Längsnut 17 in den Pumpraum 12 und von dort durch die Vielzahl von Kanälen des Körpers 15 in den Vorratsraum 8 fließen, da der Druck im Arbeitsraum 7 höher ist als der im Vorratsraum 8. Der Flüssxgkeitsverlust im Arbeitsraum 7 bewirkt, daß die Kolbenstange 3 in ihre Mittellage zurückkehrt.

Beim Durchtritt der Flüssigkeit durch die mit einer Vielzahl enger Kanäle versehenen Körper 15 und 24, die in den entsprechenden Durch-

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flußkanälen, beispielsweise durch Einpressen oder Kleben, befestigt sind, wird die durchfließende Flüssigkeitsmenge in eine Vielzahl "Von Flüssigkeitsstrahler! mit vorwiegend laminarer Strömung aufgeteilt und das Ansprechen derartiger, mit einer Vielzahl enger Kanäle versehenen Ventileinrichtung arbeitet ohne störende Geräusche·

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die in der Figur beispielsweise dargestellte AusfOhrungeform, sondern kann weitgehend abgewandelt werden. So ist es ohne weiteres möglich, den Durchflußkar.älen, in die die mit der Vielzahl von engen Kanälen versehenen Körper eingesetzt werden, beliebige Formen zu geben. Auch können die mit einer Vielzahl von Kanälen versehenen Körper als Bauteile unmittelbar auf die i»i.t Durchflußkanälen versehenen Teile aufgebracht werden, beispielsweise als Kreisringscheiben oder Platten.

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Claims

Patentansprüche;

1. Ventileinrichtung für hydraulische« pneumatische oder hydropneumatische Einrichtungen, insbesondere für Schwingungsdämpfer und Federelemente, bestehend aus einem Ventilkörper, welcher mit einem Ventilsitz zusammenwirkt und dadurch mindestens einen Durchflußkanal von einem Raum zu einem anderen Raum abschließt oder freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Durchflußkanal eine Vielzahl von Kanälen angeordnet sind, wobei jeder dieser Kanäle einen sehr engen Querschnitt aufweist.

2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Kanälen durch ein poröses Material gebildet werden.

3. Ventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Kanälen durch einen Sinter-Bronce-Körper gebildet werden.

4. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Kanälen durch einen aus Metall- oder Kunststoffwolle bestehenden Körper gebildet werden. ^

5. Ventileinrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vielzahl von Kanälen bildende Körper der Forn des Durchflußkanals angepaßt und in oder am Rand des Durchflußkanales befestigt ist.

8. 3. 68

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