DE3138826C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil für einen hydraulischen Schwingungsdämpfer mit einem in einem Zylinder von einer Kol­ benstange längsverschiebbaren Kolben mit sich parallel zu dessen Längsachse erstreckenden, in eine an einer Stirnfläche des Kolbens vorgesehenen Sitzfläche einmündenden Flüssig­ keitspassagen und einem ringförmigen Ventilschließglied, das von einer an einem sich in Kolbenlängsrichtung erstreckenden Zapfen oder Bolzen abgestützten Feder beaufschlagt ist, wobei zwischen dem Ventilschließglied und der Sitzfläche ein ring­ förmiges, den Zapfen oder Bolzen umschließendes, im Bereich der Flüssigkeitspassagen vorgesehene, Dämpfungspassagen auf­ weisendes Dämpfungselement angeordnet ist, dessen radial innere Partie am Kolben fest eingespannt ist.

Eine Ventilanordnung dieser Art ist durch das holländische Patent 97 561 bekannt.

Die Dämpfungskennlinie eines mit dieser bekannten Ventilan­ ordnung ausgestatteten Stoßdämpfers kann in einem bestimmten Bereich dadurch eingestellt werden, daß die Ventilfeder mehr oder weniger vorgespannt wird. Jedoch ist der Einstellbereich einer auf diese Art und Weise erhaltenen Dämpfungskennlinie unzureichend; er wird durch Auswahl aus einer Reihe von Kol­ ben erweitert, wobei die Anzahl und der Querschnitt der Flüs­ sigkeitspassagen zu der Sitzfläche des Ventils unterschied­ lich voneinander sind. Hierdurch kann die Dämpfungskennlinie über einen großen Bereich variiert werden durch Auswahl des geeignetenKolbens in Verbindung mit einer bestimmten Ein­ stellung der Ventilfedervorspannung.

Weiterhin ist ein Schwingungsdämpfer bekannt (FR-PS 13 42 210), bei dem der Kolben auf einem am Ende der Kolbenstange angeordneten Gewindezapfen aufgeschoben ist, wo er von einer federbelasteten, den Gewindezapfen umschließenden Büchse an einem Anschlag gegen eine Längsverschiebung gehalten ist. Der Kolben weist zwei Gruppen von Flüssigkeitspassagen auf, wobei die eine Gruppe mit in die Kolbenstange eingearbeiteten Längsnuten korrespondiert. Beide Gruppen von Flüssigkeits­ passagen werden von jeweils einem kreisscheibenförmigen Dämpfungselement kontrolliert, das jeweils mit Bohrungen ver­ sehen ist. Die Bohrungen sind wiederum von mit federbeauf­ schlagten kreisringförmigen Scheiben oder Ventilschließ­ gliedern verschlossen, die vom Druckmittel beim Druchströmen von den Bohrungen abgehoben werden.

Schließlich ist ein Schwingungsdämpfer bekannt (GB-PS 20 12 020), bei dem der Kolben zusammen mit einer den kreis­ scheibenförmigen Rückenplatte und mit jeweils an beiden Stirnflächen des Kolbens anliegenden gelochten Federscheiben auf einem Zapfen am einen Ende der Kolbenstange gelagert ist und dort von einer vorgespannten Feder axial gegen einen Bund der Kolbenstange gepreßt wird. Der Kolben weist zwei Gruppen von Flüssigkeitspassagen auf, wobei die eine Gruppe in der Kolbenruhestellung von der einen Federscheibe und die andere Gruppe der Flüssigkeitspassagen von der anderen Federscheibe verschlossen ist. Bei der Hubbewegung des Kolbens hebt das Druckmittel je nach der Strömungsrichtung entweder die eine oder die andere Federscheibe von ihrem Sitz an der Stirn­ fläche des Kolbens im Bereich der jeweiligen Flüssigkeits­ passage ab und gestattet so einen gebremsten Druckmittel­ durchtritt.

Es ist ein Nachteil dieser bekannten Ventilanordnungen, daß entweder eine Anzahl von unterschiedlichen Kolben, von denen jeder Flüssigkeitspassagen in unterschiedlicher Anzahl und mit unterschiedlichem Querschnitt aufweist, hergestellt und eingepaßt werden müssen, oder aber daß die notwendigen kreis­ scheibenförmigen Ventilschließglieder oder gelochten Feder­ scheiben in verschiedenen Abmessungen bereitgehalten bzw. ausgetauscht werden müssen, wenn eine Anpassung bzw. Änderung der Dämpfcharakteristik des Schwingungsdämpfers erfolgen soll.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ventil für einen hydraulischen Schwingungsdämpfer zu schaffen, des­ sen Dämpfcharakteristik ohne Austausch von Teilen leicht und ohne großen Aufwand geändert bzw. vorgegebenen Bedingungen angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Dämpfungselement in zwei gleichachsig übereinander vor­ gesehene scheibenförmige Teildämpfungselemente aufgeteilt ist, die beide mit mehreren schlitzförmigen Dämpfungspassagen versehen sind, die jeweils auf einem zum Dämpfungselement konzentrischen Kreisring angeordnet sind, wobei zumindest das eine Teildämp­ fungselement mit einem sich axial erstreckenden Vorsprung versehen ist, der in eine Ausnehmung des anderen Teildämpfungs­ elements eingreift und dieses gegen ein unbeabsichtigtes Ver­ drehen gegenüber dem anderen Teildämpfungselement sichert.

Vorzugsweise sind beide Teildämpfungselemente gleich ausgebildet und ihre Vorsprünge jeweils mit einer Ausnehmung des anderen Teildämpfungselements in Eingriff bringbar, wobei die Ausnehmungen jeweils durch Vertiefungen in einzelne Abschnitte unterteilt sind und die Vorsprünge jeweils in eine der Vertiefungen ein­ setzbar und dort formschlüssig in Umfangsrichtung der Teildämp­ fungselemente gehalten sind.

Um eine möglichst mühelose Anpassung des Schwingungsdämpfers an vorgegebene Werte zu ermöglichen, ist die Ausnehmung längs des Außenumfangs des jeweiligen Teildämpfungselements gebildet, wobei die Vertiefungen kreissegmentförmigen Querschnitt auf­ weisen und so angeordnet sind, daß der korrespondierende Vor­ sprung die Umfangskontur des Teildämpfungselements nicht radial überragt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß während der Montage genau beobachtet werden kann, welche Stellung die beiden Dämpfungselemente zueinander gerade einnehmen bzw. in welcher Lage zueinander sie gerade fixiert sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines hydraulischen Stoßdämpfers, in dem eine er­ findungsgemäße Ventilanordnung eingebaut ist;

Fig. 2 eine perspektivische Sicht eines Satzes von Dämpfungselementen gemäß eines variierten Aus­ führungsbeispiels.

In Fig. 1 ist durch das Bezugszeichen 1 ein Kolben gekenn­ zeichnet, der in einem schematisch dargestellten Zylinder 2 verschiebbar angeordnet ist. Die Kolbenstange 3 und der Kol­ ben 1 sind dadurch fest miteinander verbunden, daß letzterer zwischen dem Ventilgehäuse 4 einerseits und den ringförmigen Dämpfungselementen 5 und 6 sowie der Hülse 7 andererseits eingeschlossen ist, wobei das Ganze durch Verschrauben eines Bolzens 8 mit der Kolbenstange 3 zusammengehalten ist. Der Kolben 1 ist mit einer Anzahl von Flüssigkeitspassagen 9 versehen, die in gleichem Abstand von der Achse angeordnet sind und einerseits durch das Ventilgehäuse 4 mit dem Raum 10 verbunden sind und andererseits am Dämpfungselement 5 münden. Jedes der Dämpfungselemente 5 und 6 enthält eine Anzahl von kalibrierten Dämpfungspassagen 11, die auf einem Teilkreis regelmäßig verteilt angeordnet sind und in einer kreisförmignen Nut 12 enden. Die Dämpfungspassagen 11 des Dämpfungselements 6 münden gegen das mit einigen Radialnocken versehene ringförmige Ventil 13, das durch eine Feder 14 gegen das Dämpfungselement 6 gedrückt wird. Die Vorspannung dieser Feder 14 kann durch Verdrehen der Einstellmutter 15 eingestellt werden.

Der Stoßdämpfer arbeitet bei einem Ausfuhrhub wie folgt:
Zu Beginn der Ausfuhrbewegung wird im Raum 10 ein Druck auf­ gebaut, der durch die Flüssigkeit über das Ventilgehäuse 4, die Flüssigkeitspassagen 9, die Nut 12 und die Dämpfungs­ passagen 11 der Dämpfungselemente 5, 6 bis hin zum Ventil 13 übertragen wird. In dem Moment, in dem der Druck so weit erhöht ist, daß das Ventil 13 gegen die Kraft der Feder 14 abhebt, fließt die Druckflüssigkeit von dem Raum 10 zu dem Raum auf der anderen Seite des Kolbens 1.

Diese Bewegung läuft gemäß der gewünschten Kolbengeschwindig­ keit/Dämpfungskraft-Kennlinie ab. Die gewünschte Kennlinie kann eingehalten werden durch Kombination einer Einstellung der Feder 14 mit Hilfe der Einstellmutter 15 und einer Aus­ wahl der Anzahl und der Art der Dämpfungselemente 5, 6. Wenn vier unterschiedliche Dämpfungselemente zur Auswahl stehen, die jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Dämpfungs­ passagen oder einen unterschiedlichen Durchmesser der Dämpfungspassagen aufweisen, liegt es auf der Hand, daß, bei Anordnung von gleichzeitig zwei Dämpfungselementen in dem Ventil, bereits fünfzehn verschiedene Kombinationen der Dämpfungselemente möglich sind. Es ist selbstverständlich gleichermaßen möglich, ein Dämpfungselement pro Ventilan­ ordnung einzusetzen; in diesem Fall ist für jede einzelne Dämpfungseinstellung eine andere Art von Dämpfungselement erforderlich.

Die Ventilanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch mit Dämpfungselementen nach dem anderen Ausführungs­ beispiel versehen werden. Fig. 2 zeigt dieses Ausführungs­ beispiel, in dem die beiden Teildämpfungselemente 16 und 17 einander völlig gleich und nur unterschiedlich angeordnet sind. Beide Teildämpfungselemente 16, 17 werden aus der perspektivisch gezeigten Lage ineinander geschoben und anstelle der Dämpfungselemente 5 und 6 in die Ventilan­ ordnung eingesetzt. Die Dämpfungswirkung beider Teildämpfungs­ elemente 16, 17 ist durch ihre Lage relativ zueinander bestimmt; durch Verdrehen zueinander wird der überlappende Teil der schlitzförmigen Kanäle 18 kleiner oder größer, so daß die Dämpfungswirkung erhöht oder vermindert wird. Um sicherzustellen, daß eine einmal gewählte Lage nicht verändert wird, ist jedes Teildämpfungselement 16, 17 mit einer Nocke 19 versehen, die an der Mantelfläche des anderen Teildämpfungs­ elementes mit einer aus einer Reihe von Ausnehmungen 20 in Eingriff steht, wenn in einer bestimmten Lage beide Teildämpfungs­ elemente ineinander geschoben werden. Damit ist eine Verriegelung geschaffen. Die Ausnehmungen sind numeriert, so daß während der Montage eine Einstellung leicht möglich ist. Die Nocke 19 des Teildämpfungselementes 16 ist auf der Unterseite angeordnet und dadurch nicht aus den Zeichnungen ersichtlich.

Die verschiedenen Teildämpfungselemente können durch Sintern kostengünstig und mit solch engen Toleranzen hergestellt werden, daß keine Bearbeitung oder Kalibrierung erforderlich ist. Im übrigen hat ihr Werkstoff eine sehr hohe Verschleiß­ festigkeit, die von Vorteil ist, da das bewegliche Ventil 13 an einem Dämpfungselement zur Anlage kommt.

Der Dämpfungsvorgang während des Einfahrhubs des Stoß­ dämpfers wird gewährleistet durch eine radial äußere Ventilanordnung, die nicht Bestandteil der Erfindung ist. Die Wirkungsweise dieser bekannten Ventilanordnung wird nicht näher beschrieben.

Claims (3)

1. Ventil für einen hydraulischen Schwingungsdämpfer mit einem in einem Zylinder (2) von einer Kolbenstange (3) längsverschiebbaren Kolben (1) mit sich parallel zu dessen Längsachse erstreckenden, in eine an einer Stirnfläche des Kolbens (1) vorgesehenen Sitzfläche einmündenden Flüssigkeitspassagen (9) und einem ring­ förmigen Ventilschließglied (13), das von einer an einem sich in Kolbenlängsrichtung erstreckenden Zap­ fen oder Bolzen (8) abgestützten Feder (19) beauf­ schlagt ist, wobei zwischen dem Ventilschließglied (13) und der Sitzfläche ein ringförmiges, den Zapfen oder Bolzen (8) umschließendes, im Bereich der Flüs­ sigkeitspassagen (9) vorgesehenes, Dämpfungspassagen (18) aufweisendes Dämpfungselement (16, 17) angeordnet ist, dessen radial innere Partie am Kolben (1) fest eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsele­ ment in zwei gleichachsig übereinander vorgesehene scheiben­ förmige Teildämpfungselemente (16, 17) aufgeteilt ist, die beide mit mehreren schlitzförmignen Dämpfungspassagen (18) ver­ sehen sind, die jeweils auf einem zum Dämpfungs­ element (16, 17) konzentrischen Kreisring angeordnet sind, wobei zumindest das eine Teildämpfungselement (17) mit einem sich axial erstreckenden Vorsprung (19) versehen ist, der in eine Ausnehmung (20) des anderen Teildämpfungselements (16) eingreift und dieses gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen gegenüber dem anderen Teildämpfungselement (16, 17) sichert.

2. Ventil für einen hydraulischen Schwingungsdämpfer nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Teildämpfungselemente (16, 17) gleich ausgebildet und ihre Vorsprünge (19) jeweils mit der Ausnehmung (20) des anderen Teildämpfungselements in Eingriff bringbar sind, wobei die Ausnehmungen (20) jeweils durch Vertiefungen in einzelne Ab­ schnitte unterteilt sind und die Vorsprünge (19) je­ weils in eine der Vertiefungen einsetzbar und dort formschlüssig in Umfangsrichtung der Teildämpfungs­ elemente (16, 17) gehalten sind.

3. Ventil für einen hydraulischen Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmung (20) längs des Außenumfangs des jeweiligen Teildämpfungselements (16, 17) gebildet ist, wobei die Vertiefungen kreissegment­ förmigen Querschnitt aufweisen und so angeordnet sind, daß der korrespondierende Vorsprung (19) die Umfangskontur des Teildämpfungselements (16, 17) nicht radial überragt.