DE3331530A1

DE3331530A1 - Hydraulische daempfungseinrichtung fuer ein mechanisch betaetigbares ventil

Info

Publication number: DE3331530A1
Application number: DE19833331530
Authority: DE
Inventors: Hartmut 3008 Garbsen Geiger; Alfred 3101 Wathlingen Klatt
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1983-09-01
Filing date: 1983-09-01
Publication date: 1985-03-21

Description

Hannover, d. 22.8.1983 WP 32/83 Kr/H

WABCO Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH, Hannover

Hydraulische Dämpfungseinrichtung für ein mechanisch betätigbares Ventil

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Dämpfungseinrichtung für ein mechanisch betätigbares Ventil, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Einrichtung wird verwendet, um unerwünschte Schwingungen, wie sie z.B. an mechanischen Übertragungsmitteln eines mechanisch betatigbaren Ventils auftreten können, zu dämpfen.

Eine derartige Einrichtung wird z.B. in einem mechanisch betätigbaren Niveauregelventil für Fahrzeuge verwendet, wie es durch die US-PS 3 889 935 vorbekannt ist.

Diese bekannte Einrichtung besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen:

Das Niveauregelventil ist fest an eine Fahrzeugzelle . montiert und über ein Hebelgestänge, das als mechanisches Übertragungsmittel dient, mit einer Fahrzeugachse verbunden. Das Niveauregelventil steht mit einer Dämpfungseinrichtung, die in das Gehäuse des Niveauregelventils integriert ist, in Wirkverbindung.

Eine als Zylinder ausgebildete Kammer eines Teiles des Ventilgehäuses, welche als Dämpfungskammer dient, ist mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt. Ein Kolben ist in dieser Dämpfungskammer gegen den Widerstand der Dämpfungsflüssigkeit axial bewegbar. Die Bewegung des Kolbens erfolgt über einen schwenkbaren Hebel, mit dem der Kolben in Wirkverbindung steht. Der Hebel ist ein Teil des mechanischen Übertragungsmittels, mit dem das Ventil betätigt wird. Zwischen dem Kolben und der Dämpfungskammer ist ein Spiel, welches zum Überströmen der Dämpfungsflüssigkeit von einer Kolbenseite zur anderen genutzt wird. Schwingungen, die über die mechanischen Übertragungsmittel in das Innere des Ventils gelangen, werden durch diese Einrichtung gedämpft.

Die bekannte Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß das Viskositätsverhalten der Dämpfungsflüssigkeit in der Dämpfungseinrichtung, bei Temperaturschwankungen unberücksichtigt bleibt. Die Dämpfungswirkung der Einrichtung wird mit steigender Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit geringer. Darüber hinaus ist der Dämpfungsgrad

-arder Einrichtung nicht regelbar, so daß bei einer Verwendung von Dämpfungsflüssigkeiten verschiedener Viskosität jeweils ein verändertes Dämpfungsverhalten in Kauf genommen werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln, im Vergleich zu der bekannten Einrichtung ein annähernd kostantes Dämpfungsverhalten erhalten bleibt, wenn sich die Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit infolge von Temperaturschwankungen verändert.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Verwendung einer einstellbaren Drossel, deren Querschnitt sich mit steigender Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit verringern kann, das Viskositätsverhalten der Dämpfungsflüssigkeit in Abhängigkeit von Temperaturschwankungen so ausgeglichen werden kann, daß ein annähernd konstantes Dämpfungsyerhalten der Einrichtung erreicht wird.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine hydraulische Dämpfungseinrichtung 1, die mit einem Ventil 2, das schematisch dargestellt ist, in Wirkverbindung steht. Das im vorliegenden Fall mechanisch betätigte Ventil 2 ist fest an die Zelle eines Fahrzeuges montiert und über ein schwenkbares Hebelgestänge 3 mit einer Fahrzeugachse 4 verbunden. Die Dämpfungseinrichtung 1 ist dafür vorgesehen, Schwingungen, die von der Fahrzeugachse 4 über das Hebelgestänge 3 auf

Funktionsteile, wie z.B. Ventilstössel, im Innern des Ventils 2 übertragen werden können, zu dämpfen.

Ein Gehäuse 5 der Dämpfungseinrichtung 1 ist an ein Gehäuse 6 des Ventils 2 montiert. Eine Öffnung 7 verbindet eine Dämpfungskammer 8, die im vorliegenden Fall zylindrisch geformt ist, im Gehäuse 5 mit einer Kammer 9 im Gehäuse 6. Eine Welle 10 ist horizontal in dem Gehäuse 6 gelagert und mit einem Hebel 11, der in der Kammer 9 eine Schwenkbewegung ausführen kann, fest verbunden. Der Hebel steht mit einem Kolben 12 in Eingriff, der in der Dämpfungskammer 8 axial bewegbar ist.

An jeder Stirnseite des Kolbens 12 ist eine Ventilplatte mit einem Niet 14 befestigt. Der Kolben 12 hat eine axiale Bohrung 15, die durch die Ventilplatten 13 an jeder Stirnseite des Kolbens verschließbar ist.

Ein Drosselkegel 16 ist in die Dämpfungskammer 8 koaxial eingeschraubt. Die Dämpfungskammer 8 hat im Wirkungsbereich des Drosselkegels 16 eine kegelige Erweiterung 17, so daß zwischen der Dämpfungskammer 8 und dem Drosselkegel 16 eine Drossel in der Form eines Drosselspaltes 18 vorhanden ist. Die Öffnung des Drosselspaltes 18 ist, in Abhängigkeit von der Einschraubtiefe des Drosselkegels lij/ in die Dämpfungskammer 8, veränderbar. Dadurch ist der Dämpfungsgrad der Einrichtung einstellbar. Durch eine Dichtung 19 ist der Drosselkegel 16 gegen die Dämpfungskammer 8 abgedichtet.

Der Drosselkegel 16 hat eine Ringnut 20, die über eine Bohrung 21 mit einem Bypasskanal 22 in Verbindung steht. Der Bypasskanal 22 ist über eine Bohrung 23 mit der Dämpfungskammer 8 verbunden. Die Dämpfungskammer 8, der

Bypasskanal 22 und die Kammer 9 sind etwa bis zu einer - -"" Markierung 24 mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt.

Das Gehäuse 5 und der Drosselkegel Γ6 bestehen, aus Materialien mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung, derart, daß der Drosselkegel 16 eine vergleichsweise große Wäremausdehnung und das Gehäuse 5 eine vergleichsweise geringe Wärmeausdehnung hat. Dadurch wird die Öffnung des Drosselspaltes 18 bei einem Ansteigen der Temperatur der

IQ Dämpfungsflüssigkeit geringer. Die Veränderung des Drosselspaltes 18 und die Veränderung der Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit, bei einem Temperaturwechsel, sind durch die Wahl des Materials des Drosselkegels so aufeinander abgestimmt, daß die Dämpfungswirkung der Einrichtung annähernd konstant bleibt.

Es ist denkbar, für den Kolben 12 ein Material zu verwenden, daß dem des Drosselkegels 16 ähnlich ist. Durch eine entsprechende Wärmeausdrehnung des Kolbens 12 könnte dann ebenfalls eine Veränderung der Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit bei einer Temperaturänderung ausgeglichen werden. Hierzu müßte dann zwischen dem Kolben 12 und der Dämpfungskammer 8 ein auf die Wärmeausdehnung des Kolbens 12 abgestimmtes, also nicht nur zufälliges, Spiel vorhanden sein. Eine solche Maßnahme ist jedoch nicht ohne weiteres ausreichend, da die Einstellbarkeit des Dämpfungsgrades, wie sie mit dem verstellbaren Drosselkegel 16 erreicht wird, nicht ohne weiteres gegeben ist.

Die Wirkungsweise der hydraulischen Dämpfungseinrichtung ist folgende:

Durch eine axiale Verschiebung des Drosselkegels 16 wird der Drosselspalt 18 so eingestellt, daß die Einrichtung

den gewünschten Dämpfungsgrad hat. Die an der Fahrzeugachse 4 auftretenden vertikalen Schwingungen werden über das Hebelgestänge 3, die Welle 10 und den Hebel 11 in eine axiale Bewegung des Kolbens 12 umgewandelt. Eine axiale Bewegung des Kolbens 12, gleich in welcher-Richtung, hat zur Folge, daß die Dämpfungsflüssigkeit von einer Kolbenseite auf die andere gedrückt wird. Dabei passiert die Dämpfungsflüssigkeit immer den Drosselspalt 18, die Ringnut 20 und den Bypasskanal 22, wodurch eine Dämpfungswirkung auf die mechanischen Übertragungsmittel erzeugt wird. Gleichzeitig kann ein Überströmen der Dämpfungsflüssigkeit zwischen dem Kolben 12 und dem Gehäuse 5 durch das dort vorhandene Spiel erfolgen.

Bei einem Rücklauf des Kolbens 12 in seine neutrale Stellung öffnet sich je nach Bewegungsrichtung eine der Ventilplatten 13, wodurch ein größerer Strömungsquerschnitt für die Dämpfungsflüssigkeit durch die Bohrung 15 freigegeben wird. Der Rücklauf des Kolbens 12 in seine neutrale Stellung wird dadurch beschleunigt.

Bei einer Temperaturänderung der Dämpfungsflüssigkeit ändert sich ihre Viskosität. Unter dem Einfluß der Temperaturänderung schrumpft oder vergrößert sich der Drosselkegel 16, wodurch die Öffnung des DrosselspaHfes vergrößert oder verkleinert wird. Einer veränderten Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit ist dadurch eine entsprechend veränderte Öffnung des Drosselspaltes 18 zugeordnet.. In einer geänderten Ausführungsform kann eine Drossel ähnlicher Bauart, jedoch mit gleicher Wirkung, auch an einer anderen Stelle des Bypasskanals angeordnet sein.

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Das Ausführungsbeispiel zeigt die Verwendung des Drosselkegels 16 in einer Dämpfungseinrichtung. Der Drosselkegel 16 kann aber auch in gleicher Weise als Bauelement in einer Förderleitung verwendet werden, in der die Drosselung eines Flüssigkeitsstromes, unabhängig von der Temperatur,, annähernd konstant sein soll.

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Claims

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Patentansprüche

Hydraulische Dämpfungseinrichtung für ein Ventil, welches die folgenden Merkmale aufweist: 5

a) es ist eine Dämpfungskammer vorgesehen, in der ein mit einer Betätigungseinrichtung für das Ventil in Wirkverbindung stehender Kolben gegen den Widerstand einer Dämpfungsflüssigkeit bewegbar ist;

b) es sind Mittel vorgesehen, die ein Überströmen der Dämpfungsflüssigkeit von einer Kolbenseite zur anderen ermöglichen,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkamle:

c) die Mittel zum Überströmen der Dämpfungsflüssigkeit umfassen einen Bypasskanal (22);

d) der Bypasskanal (22) enthält einen veränderbaren Drosselspalt (18);

e). die den Drosselspalt (18) bildenden Teile bestehen aus Materialien mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung, derart, daß der Drosselspalt (18) mit zunehmender Temperatur kleiner wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel einen Drosselkegel (16) umfaßt, der axial verstellbar ist und eine Wärmeausdrehnung aufweist, die sich von der Wärmeausdrehnung des den Drosselkegel (16) umgebenden Gehäuses unterscheidet;

-β-Jt-
3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) der Bypasskanal (22) ist mit einem Drosselkegel (16) versehen, der koaxial zur Dämpfungskammer (8) verstellbar ist;

b) das Gehäuse (5) und der Drosselkegel (16) bestehen aus Materialien mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung, derart, daß der Drosselkegel (16) eine vergleichsweise große Wärmeausdehnung und das Gehäuse (5) eine vergleichsweise· geringe Wärmeausdehnung
hat;
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkegel (-16) als Verschlußdeckel des
Gehäuses (5) dient.