DE3140007A1

DE3140007A1 - Damping valve with a thermal overload switch

Info

Publication number: DE3140007A1
Application number: DE19813140007
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. Kühnel; Wolfgang 8721 Dittelbrunn Zirk
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1981-10-08
Filing date: 1981-10-08
Publication date: 1983-04-21
Also published as: DE3140007C2

Abstract

The invention relates to a damping valve for hydraulic or hydropneumatic vibration dampers, the said valve having a thermal overload switch as a safeguard against overheating. This safeguard is preferably achieved by the fact that, on a valve support, a cylindrical nut engages by its internal thread in an external thread of the valve support and that this nut can be supported against a pressure plate surface remote from the valve. The rotary motion of this nut on the valve support is preferably achieved by means of a bimetal spiral as shown in the design according to Fig. 2. <IMAGE>

Description

Dämpfventil mit thermischem ÜberlastschalterDamping valve with thermal overload switch

Die vorliegende. Erfindung bezieht sich auf ein Dämpfventil für hydraulische oder hydropneumatische Schwingungsdämpfer, dessen Ventilelement unter Federvorspannung auf einem Ventilsitz eines Dämpfflüssigkeitsdurchlasses aufliegt, wobei ein als thermischer Überlastschalter wirkendes Wärmedehnungselement das Dämpfventil beaufschlagt.The present. Invention relates to a damping valve for hydraulic or hydropneumatic vibration dampers, the valve element of which is spring-loaded rests on a valve seat of a damping liquid passage, with a as thermal overload switch acting thermal expansion element acts on the damping valve.

Schwingungsdämpfer, die beispielsweise in Geländefahrzeuge eingebaut sind, sind so ausgelegt, daß das Fahrzeug im Geländebetrieb optimale Leistung erbringt. Dabei kann ohne besondere Vorkehrungen wegen der hohen anfallenden Dämpfleistung nicht im Dauerbetrieb gefahren werden, da sonst.der Dämpfer zu heiß wird Die volle Dämpferleistung wird bei realistischem Einsatzprofil jedoch nur kurzzeitig gefordert. Als Schutz gegen unsachgemäße Fahrweise muß aber ein Überhitzungsschutz des Dämpfers vorgesehen werden. Durch die DE-OS 23 40 987 ist eine Dämpfventilkonstruktion bekannt, welche zur Temperaturbegrenzung Wärmeausdehnungselemente zwischen dem aus Ventilplatten bestehenden Ventilelement und dem die Ventilsitze bildenden Körper so eingebaut haben, daß die Wärmeausdehnungselemente ständig gegen die Federspannung der Ventilfeder wirken, also bei hohen Dämpfleistungen und dementsprechend starker Ventilfedervorspannung große Verstellkräfte vom Wärmeausdehnungselement erbracht werden müssen. Ebenso ist es durch diese Schrift bekannt, temperaturabhängig eine Bypassbohrung zu steuern, was jedoch einen hohen Bauaufwand erfordert.Vibration dampers that are built into off-road vehicles, for example are designed so that the vehicle performs optimally in off-road operation. This can be done without special precautions because of the high damping performance not be used in continuous operation, otherwise the damper will get too hot However, damper performance is only required for a short time in a realistic application profile. To protect against improper driving, however, the damper must be protected against overheating are provided. From DE-OS 23 40 987 a damping valve construction is known, which for temperature limitation thermal expansion elements between the valve plates existing valve element and the body forming the valve seats so installed have that the thermal expansion elements constantly against the spring tension of the valve spring act, i.e. with high damping performance and correspondingly strong valve spring preload large adjustment forces must be provided by the thermal expansion element. as well it is known from this document to control a bypass hole depending on the temperature, however, this requires a lot of construction work.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dämpfventil für hydraulische oder hydropneumatische Schwingungsdämpfer zu schaffen, welches auf einfache Weise bei verschiedenen vorgegebenen Ventilfederkräften einen sicheren Schutz gegen Überhitzung des Schwingungsdämpfers bewirkt.The object of the present invention is to provide a damping valve for create hydraulic or hydropneumatic vibration dampers, which in a simple manner a safe one with different predetermined valve spring forces Protection against overheating of the vibration damper.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ventilelement einen Ventilträger aufweist, , welcher eine Druckplatte durchsetzt und zwischen dem die Druckplatte durchsetzenden Ende des Ventilträgers und einer ventilfernen Fläche der Druckplatte ein temperaturabhängig längenänderndes Bauteil angeprdnet ist.According to the invention this object is achieved in that the valve element has a valve carrier, which penetrates a pressure plate and between the end of the valve support penetrating the pressure plate and one remote from the valve A temperature-dependent component that changes length is attached to the surface of the pressure plate is.

Durch diese Anordnung des temperaturabhängig längenändernden Bauteils wird eine große Freizügigkeit im Hinblick auf die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung ermöglicht.This arrangement of the temperature-dependent length-changing component becomes a great freedom with regard to the design of the invention Adjusting device allows.

So ist es bei dieser Ventilkonstruktion bei relativ geringen Ventilfederkräften erfindungsgemäß ohne weiteres.möglich, daß das temperaturabhängig längenändernde Bauteil ein zylinderförmiges Dehnstoffelement ist, welches das Ende des Ventilträgers umgibt und einerseits an einer Anlagefläche des Ventilträgers und andererseits an der ventilfernen Fläche der Druckplatte zur Anlage kommt.So it is with this valve construction with relatively low valve spring forces according to the invention without further. possible that the temperature-dependent length-changing The component is a cylindrical expansion element, which is the end of the valve carrier surrounds and on the one hand on a contact surface of the valve carrier and on the other hand the surface of the pressure plate remote from the valve comes to rest.

Bei höheren Ventilfederkräften ist es entsprechend einem Merkmal der Erfindung zweckmäßig, wenn das temperaturabhängig längenändernde Bauteil mit einem Innengewinde versehen ist und damit in ein entsprechendes, auf dem Ende des Ventilträgers angeordnetes Außengewinde eingreift und ferner zur Anlage an der ventilfernen Fläche der Druckplatte eine Anschlagfläche auSweist. Ein solches temperaturabhängig längenänderndes Bauteil stützt sich somit lediglich über das Gewinde gegen die Federkraft ab und ermöglicht auf einfache Weise, daß die Verstellung bei der Ventilbewegung erfolgt.At higher valve spring forces it is according to a feature of Invention useful if the temperature-dependent length-changing component with a Internal thread is provided and thus in a corresponding one on the end of the valve carrier arranged external thread engages and also to rest on the valve remote surface the pressure plate has a stop surface. Such a temperature-dependent length-changing The component is thus only supported against the spring force via the thread and allows in a simple manner that the adjustment takes place during the valve movement.

Es können somit die üblichen temperaturempfindlichen Bauteile zum Verdrehen des temperaturabhängig längenändernden Bauteiles verwendet werden, wobei die vom Wärmedehnungselement ausgeübte Kraft iediglich die Gewindereibung-zu überwinden hat.It can therefore use the usual temperature-sensitive components for Rotation of the temperature-dependent length-changing component can be used, with the force exerted by the thermal expansion element only has to overcome the thread friction Has.

Wie ein weiteres Merkmal der Erfindung zeigt, ist das längenändernde Bauteil eine zylinderförmig ausgebildete Mutter, welche an der inneren Zylinderfläche eine Aufnahmenut aufweist, in welche das mit dem Ende des Ventilträgers verbundene Wärmedehnungselement eingreift. Dieses Wärmedehnungselement kann, wie die Erfindung zeigt, eine Bimetallspirale sein. Der Drehsinn der Bimetallfeder ist dabei so gewählt, daß sich die Mutter bei Temperaturerhöhung in Richtung auf-die Druekplatte auf dem Gewinde des Ventilträgers bewegt.As a further feature of the invention shows, this is length changing Component a cylindrical nut, which is attached to the inner Cylinder surface has a receiving groove into which the connected to the end of the valve support Thermal expansion element engages. This thermal expansion element can, like the invention shows to be a bimetal spiral. The direction of rotation of the bimetal spring is chosen so that the mother when the temperature increases in the direction of the pressure plate on the Thread of the valve carrier moved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Dämpfventil, dessen temperaturabhängig längenänderndes Verstellteil durch ein Dehnstoffelement gebildet ist, und Fig. 2 ein über ein Gewinde mit dem Ventilträger verbundenes, tem peraturabhängig längenänderndes Bauteil.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail below. It shows: FIG. 1 a damping valve, its temperature-dependent The length-changing adjustment part is formed by an expansion element, and FIG. 2 one that is connected to the valve support via a thread and that changes length depending on the temperature Component.

Das in Fig. 1 gezeigte Dämpfventil besteht aus einem schematisch dargestellten Ventilgehäuse 1, das eine Zulaufbohrung 2 und eine Ab laufbohrung 3 aufweist. Am Ende der Zulaufbohrung 2 befindet sich der Ventilsitz 4, auf welchen das mit dem Ventilträger 6 verbundene Ventilelement 5 durch die Ventilfeder 7 gedrückt wird. Die Ventilfeder 7 stützt sich einerseits am Ventilträger 6 und andererseits an der Druckplatte 8 ab. Durch eine Aussparung in der Druckplatte 8 ragt der Ventilträger 6 mit dem Ende 10-. Dieses Ende 10 des Ventilträgers 6 ist mit einer Anlagefläche 11 versehen, auf welcher ein zylinderförmiges Dehnstoffelement 12 anliegt, während die ventilferne Fläche 9 der Druckplatte 8 ebenfalls eine Anschlagfläche für dieses Dehnstoffelement 12.bildet.The damping valve shown in Fig. 1 consists of a shown schematically Valve housing 1, which has an inlet bore 2 and an outlet bore 3 from. At the The end of the inlet hole 2 is the valve seat 4, on which the with the Valve element 5 connected to valve carrier 6 is pressed by valve spring 7. The valve spring 7 is supported on the one hand on the valve support 6 and on the other hand on the Pressure plate 8 from. The valve carrier protrudes through a recess in the pressure plate 8 6 ending with 10-. This end 10 of the valve carrier 6 is provided with a contact surface 11 provided, on which a cylindrical expansion element 12 rests, while the valve-remote surface 9 of the pressure plate 8 also has a stop surface for this Expansion element 12. forms.

Da die Anordnung und Wirkungsweise von Dämpfventilen in Schwingungsdämpfern hinreichend bekannt ist, wird lediglich auf die Ausbildung des Dämpfventils mit automatischer Temperaturbegrenzung eingegangen. Bei der Dämpfbewegung des Schwingungsdämpfers wird infolge Druckerhöhung im einen Arbeitsraum, welcher mit der Bohrung 2 in Verbindung steht, bei Überwindung der Federkraft der Ventilfeder 7 das Ventilelement 5 vom Ventilsitz 4 abgehoben. Infolge hoher Dämpfleistung über einen längeren Zeitraum erwärmt sich die Dämpfflüssigkeit und das Dehnstoffelement 12 kommt bei maximal zulässiger Temperatur mit der Stirnfläche an der ventilfernen Fläche 9 der Druckplatte 8 zur Anlage. Bei weiterem Temperaturanstiegdehnt sich das Dehnstoffelement 12 weiter aus und zieht den Ventilträger 6 entgegen der Kraft der Ventilfeder 7 nach unten, wodurch auch das Ventilelement 5 vom Ventilsitz 4 abgehoben wird. Dadurch entsteht ein ständig geöffneter Durchflußquerschnitt, welcher die Dämpfkraft des Schwingungsdämpfers mindert und-dadurch einem weiteren Temperaturanstieg der Dämpfflüssigkeit.entgegengewirkt wird.Because the arrangement and mode of operation of damping valves in vibration dampers is well known, is only on the training of the damping valve with automatic temperature limit received. During the damping movement of the vibration damper is due to an increase in pressure in a working space, which with the bore 2 in connection stands, when overcoming the spring force of the valve spring 7, the valve element 5 from Valve seat 4 lifted off. As a result of high damping performance over a longer period of time the damping liquid heats up and the expansion element 12 comes at a maximum more admissible Temperature with the face on the surface remote from the valve 9 of the pressure plate 8 to the plant. If the temperature rises further, the expansion element expands 12 further and pulls the valve carrier 6 against the force of the valve spring 7 downwards, whereby the valve element 5 is also lifted off the valve seat 4. Through this creates a constantly open flow cross-section, which the damping force of the Vibration damper and thereby counteract a further increase in temperature of the damping liquid will.

Nach entsprechender Abkühlung der Dämpfflüssigkeit gibt das Dehnstoffelement 12 den vollen Schließhub des Ventils frei und das Ventilelement 5 kann wieder auf den Ventilsitz 4 gedrückt werden.After the damping liquid has cooled down accordingly, the expansion element releases 12 free the full closing stroke of the valve and the valve element 5 can open again the valve seat 4 are pressed.

Das Ausführungsheispiel nach Fig. 2 besitzt ebenfalls ein schematisch dargestelltes Ventilgehäuse 1 mit der Zulaufbohrung 2 und der Ablaufbohrung 3. Auch hier wirkt das Ventilelement 5 auf den Ventilsitz 4 und ist mit dem Ventilträger 6 verbunden. Die sich an der Druckplatte 8 abstützende Ventilfeder 7 wirkt an ihrem kleineren Durchmesser auf den Ventilträger. 6 und übt eine Kraft in Schließrichtung auf das Ventilelement 5 aus. Das durch eine Durchbrechung der Druckplatte 8 ragende Ende 10 des Ventilträgers 6 ist mit einem Außengewinde 13 versehen, in welches die Mutter 14 mit einem entsprechenden Innengewinde eingreift. Diese Mutter 14 ist zylinderförmig ausgebildet und weist an der inneren Zylinderfläche eine Aufnahmenut 15 auf, in welche das äußere Ende einer Bimetallspirale 16 eingreift. Das innere Ende dieser Bimetallspirale 16 ist mit dem Ende 10 des Ventilträgers 6 verbunden, wozu dieses Ende 10 mit einem Schlitz versehen ist. Der Drehsinn der Bimetallspirale 16 ist so gewählt, daß sich die Mutter 14 bei Temperaturerhöhung in Richtung der ventilfernen Fläche 9 der Druckplatte 8 auf dem Außengewinde 15 des Ventilträgers 6 schraubt Bei normaler Arbeitstemperatur des Schwingungsdämpfers besteht zwischen der Stirnfläche der Mutter 14 und der ventilfernen Fläche 9 der Druckplatte 8 ein Spalt. Infolge Erhöhung der Dämpfflüssigkeitstemperatur schraubt sich die Mutter 14 auf dem Außengewinde 13 nach oben und kommt bei Erreichen der zulässigen Höchsttemperatur mit der Stirnfläche an der Fläche 9 zur Anlage. Eine weitere Temperaturerhöhung bewirkt, daß sich die Bimetallspirale 16 vorspannt. Bei jeder Ventilbewegung ,kann die Bimetallspirale 16 die Mutter 14 auf dem Gewinde 13 nach oben schrauben, wodurch bei übertemperatur erreicht wird, daß zwischen dem Ventilsitz 4 und dem Ventilelement 5 ein ständig geöffneter Durchlaßquerschnitt entsteht. Die dadurch entstehende geringere Dämpfwirkung verhindert nun ein weiteres Ansteigen der Temperatur.The exemplary embodiment according to FIG. 2 also has a schematic Valve housing 1 shown with the inlet hole 2 and the outlet hole 3. Also here the valve element 5 acts on the valve seat 4 and is with the valve carrier 6 connected. The valve spring 7 supported on the pressure plate 8 acts on its smaller diameter on the valve carrier. 6 and exerts a force in the closing direction on the valve element 5. The protruding through an opening in the pressure plate 8 End 10 of the valve carrier 6 is provided with an external thread 13 into which the Nut 14 engages with a corresponding internal thread. This nut 14 is cylindrical formed and has a receiving groove 15 on the inner cylinder surface, in which the outer end of a bimetal spiral 16 engages. The inner end of this Bimetal spiral 16 is connected to the end 10 of the valve carrier 6, for which purpose this End 10 is provided with a slot. The direction of rotation of the bimetallic spiral 16 is chosen so that the nut 14 when the temperature increases in the direction of the valve remote Surface 9 of the pressure plate 8 screws onto the external thread 15 of the valve carrier 6 At normal working temperature of the vibration damper there is between the end face the nut 14 and the valve remote surface 9 of the pressure plate 8 a gap. As a result If the temperature of the damping liquid is increased, the nut 14 is screwed onto the external thread 13 upwards and when the maximum permissible temperature is reached it comes with the face at the area 9 to the plant. A further increase in temperature causes the Bimetal spiral 16 pretensioned. With every valve movement, the Bimetal spiral 16 screw the nut 14 on the thread 13 upwards, whereby at excess temperature is achieved that between the valve seat 4 and the valve element 5 a constantly open passage cross-section is created. The resulting lower The damping effect now prevents the temperature from rising further.

Bei Abkühlung des Dämpfers spannt sich die Bimetallspirale 16 in entgegengesetzter Richtung vor. Es genügt dann ein geringfügiges Abheben der Sirnfläche der Mutter 14 von der Fläche 9 und die Bimetallspirale 16 schraubt die Mutter auf dem Gewinde 13 nach unten, so daß wiederum der gesamte Schließhub. des Ventils frei ist.When the damper cools down, the bimetallic spiral 16 tensions in the opposite direction Direction forward. A slight lifting of the face of the mother is then sufficient 14 from the surface 9 and the bimetallic spiral 16 screws the nut onto the thread 13 down, so that again the entire closing stroke. of the valve is free.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei dieser Ventilkonstruktion die Bimetallspirale 16 nur die Gewindereibung der Mutter 14 auf dem Außengewinde 13 zu überwinden hat. Die Federkraft der Ventilfeder 7 wird bei Übertemperatur der Dämpfflüssigkeit über die Sirnfläche der Mutter 14 und das Gewinde 13 auf den Ventilträger 6 übertragen.It is readily apparent that with this valve construction the bimetallic spiral 16 only the thread friction of the nut 14 on the external thread 13 has to overcome. The spring force of the valve spring 7 is the excess temperature Damping fluid over the face of the nut 14 and the thread 13 on the valve support 6 transferred.

Claims

Claims damping valve for hydraulic or hydropneumatic damper, the valve element of which is under spring tension on a valve seat of a damping liquid passage rests, with a thermal expansion element acting as a thermal overload switch acts on the damping valve, dad gek. That the valve element (5) * a valve carrier (6), which passes through a pressure plate (8) and between which the pressure plate (8) penetrating end (10) of the valve carrier (6) and a surface remote from the valve. (9) of the pressure plate (8) a temperature-dependent length-changing component is arranged is.

2. Damping valve according to claim 1, dad. gek. that this depends on the temperature The length-changing component is a cylindrical expansion element (12), which the Surrounds the end (10) of the valve carrier (6) and on the one hand on a contact surface (11) of the valve support (6) and on the other hand on the valve-remote surface (9) of the pressure plate (8) comes to the plant.

3. Damping valve according to claim 1, dad. gek. that this depends on the temperature length-changing component is provided with an internal thread and thus in a corresponding, on the end (10) of the valve support (6) arranged external thread (13) engages and also a stop surface for resting on the surface (9) of the pressure plate (8) remote from the valve having.

4, damping valve according to claims 1 and 3, dad. gek. that the length changing Component is a cylindrical nut (14) which is attached to the inner Cylinder surface has a receiving groove (15) into which the end (10) of the Valve carrier (6) engages connected thermal expansion element.

5. Damping valve according to claims 1, 3 and 4, 'dad. gek. that the The thermal expansion element is a bimetal spiral (16).