WO2022175215A1

WO2022175215A1 - Dämpfventileinrichtung für einen schwingungsdämpfer

Info

Publication number: WO2022175215A1
Application number: PCT/EP2022/053567
Authority: WO
Inventors: Jörg Rösseler; Aleksandar Knezevic
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag
Priority date: 2021-02-16
Filing date: 2022-02-15
Publication date: 2022-08-25

Abstract

Dämpfventileinrichtung für einen Schwingungsdämpfer Dämpfventileinrichtung (1) mit einer Drosselstelle (37) für einen Schwingungsdämpfer (3), umfassend einen Ventilträger (29) mit einer Ringnut (33), in der ein im Durchmesser veränderbares Ventilelement (35) angeordnet ist, wobei das Ventilelement (35) mit einer Strömungsleitfläche (29) die Drosselstelle (37) bildet, deren Querschnitt sich mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit eines Dämpfmediums innerhalb der Drosselstelle (37) reduziert, wobei die Dämpfventileinrichtung (1) mindestens zwei im Durchmesser veränderbare Ventilelemente (35A; 35B) für eine gemeinsame Strömungsrichtung des Dämpfmediums aufweist.

Description

Dämpfventileinrichtung für einen Schwinqungsdämpfer

Die Erfindung betrifft eine Dämpfventileinrichtung für einen Schwingungsdämpfer ge mäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 102016210790 A1 ist eine Dämpfventileinrichtung bekannt, bei der ein radial aufweitbares Ventilelement mit einer Strömungsleitfläche eine Drosselstelle bil det, die mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit eine höhere Dämpfkraft er zeugt, indem sich ein Drosselquerschnitt bzgl. seiner Größe verringert und damit ei ner progressive Dämpfkraftkennlinie folgt.

Das Ventilelement ist in einer Ringnut gekammert und wird von einem elastischen Begrenzungsring nach radial innen vorgespannt. Das Ventilelement kann einen Radi alschlitz aufweisen, um die notwendigen Kräfte für eine Aufweitbewegung zu reduzie ren.

Bei einer Drossel dieser Bauform besteht das grundsätzliche Problem, dass die Pro gression der Dämpfkraftkennlinie sehr ausgeprägt ist. Sobald eine Grenzströmungs geschwindigkeit des Dämpfmediums innerhalb der Drosselstelle überschritten ist, steigt die Dämpfkraft unvermittelt stark an. Dieses Betriebsverhalten kann für einige Anwendungen durchaus gewollt sein, stellt jedoch für andere Anwendungen einen Nachteil dar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den aus dem Stand der Tech nik bekannten Nachteil zu minimieren.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Dämpfventileinrichtung mindestens zwei im Durchmesser veränderbare Ventilelemente für eine gemeinsame Strömungsrich tung des Dämpfmediums aufweist.

Die Verwendung von zwei im Durchmesser veränderbaren Ventilelementen vergrö ßert die Gestaltungsmöglichkeit bei der Auslegung der Dämpfkraftkennlinie der Dämpfventileinrichtung hin zu einer Dämpfkraftkennlinie mit zwei Progressionsberei chen. Eine einfache Möglichkeit zur Kennlinienbeeinflussung besteht darin, dass die min destens zwei im Durchmesser veränderbaren Ventilelemente einen unterschiedlichen minimalen Querschnitt an der Drosselstelle bilden. Daraus resultiert ein unterschiedli cher Einsatzpunkt der beiden Drosselstellen.

Konstruktiv kann man dazu vorsehen, dass die Ventilelemente einen unterschiedlich großen Verstellweg aufweisen. Man kann dazu beispielsweise zwei identische Ventil elemente einsetzen, so dass die Dämpfventileinrichtung einen sehr einfachen auf weist. Diese Ventilelemente können in getrennten Ventilträgern angeordnet sein, so dass man sehr leicht an die geforderte Dämpfkraftkennlinie anpassbare Grundkom ponenten vorliegen hat.

Bei einer ausreichend großen Stückzahl kann es auch sinnvoll sein, wenn die min destens zwei Ventilelemente in einem gemeinsamen Ventilträger angeordnet sind. Dadurch vereinfacht sich der Montageaufwand innerhalb des Schwingungsdämpfers und der axiale Bauraumbedarf kann reduziert werden.

Zur Unterstützung der radialen Verstellbewegung der Ventilelemente weist der Ventil träger einen Druckraum auf, dessen Druckkraft auf die Ventilelemente eine radiale Verstellkraft ausübt, wobei die beiden Ventilelemente an einem gemeinsamen Druck raum angeschlossen sind.

Im Hinblick auf eine einfache Ausgestaltung wird der Druckraum von einer Ringnut gebildet, in der die mindestens zwei Ventilelemente axial gestapelt angeordnet sind.

Zur Minimierung und Vereinfachung der Dämpfventileinrichtung weisen die Ventilele mente einander zugewandte Gleitflächen auf.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung limitiert eine Wegbegrenzung die radiale Verstellbewegung eines ersten Ventilelements in Richtung der Strö mungsleitfläche. Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch wird die Wegbegrenzung von einem An schlag gebildet, der sich am Ventilträger abstützt. Eine form schlüssige Wegbegren zung bietet den Vorteil, dass die Wegbegrenzung sehr genau eingehalten werden kann.

Im Hinblick auf eine einfache räumliche Ausgestaltung des Ventilträgers weist das erste Ventilelement einen Anschlag auf, der den Verstellweg des zweiten Ventilele ments in Richtung der Strömungsleitfläche begrenzt.

Für eine definierte Ausgangsposition der beiden Ventilelemente weist das erste Ven tilelemente einen Anschlag auf, der eine Rückstellbewegung des zweiten Ventilele ments begrenzt.

Optional weist eine dem Druckraum zugewandte Mantelfläche des ersten Ventilele ments einen größeren Flächeninhalt auf als eine dem Druckraum zugewandten Man telfläche des zweiten Ventilelements. Über die Größe der druckbeaufschlagten Flä che können die Verstellgeschwindigkeit und die Reihenfolge der Einsatzpunkte der Ventilelemente bestimmt werden.

Eine weitere Maßnahme zur Vereinfachung der Dämpfventilventileinrichtung besteht darin, dass die gestapelten Ventilelemente von einer gemeinsamen Rückstellfeder beaufschlagt sind.

Dabei wirkt die Rückstellfeder auf das Ventilelement mit dem größten Verstellweg ein. Damit ist sichergestellt, dass beide Ventilelemente einen definierten Rückhub weg aufweisen.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert wer den.

Es zeigt:

Fig. 1 Schnittdarstellung durch einen Schwingungsdämpfer im Bereich der

Dämpfventileinrichtung Fig. 2 Detaildarstellung der Dämpfventileinrichtung nach Fig. 1

Fig. 3 Alternativvariante zur Fig. 2

Fig. 4 Dämpfkraftkennline der Dämpfventileinrichtungen nach den Fig. 1 bis 3

Fig. 5A-5C Alternativvariante zur Fig. 2

Die Figur 1 zeigt eine Dämpfventileinrichtung 1 für einen nur ausschnittsweise darge stellten Schwingungsdämpfer 3 beliebiger Bauweise. Neben der Dämpfventileinrich tung 1 umfasst der Schwingungsdämpfer 3 ein erstes Dämpfventil 5 mit einem als Kolben 7 ausgeführten Dämpfventilkörper, der an einer Kolbenstange 9 befestigt ist.

Der Dämpfventilkörper 7 unterteilt einen Zylinder 11 des Schwingungsdämpfers in ei nen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 13; 15, die beide mit Dämpfmedium gefüllt sind. In dem Dämpfventilkörper 7 sind Durchtrittska näle 17; 19 für jeweils eine Durchströmungsrichtung auf unterschiedlichen Teilkrei sen ausgeführt. Die Ausgestaltung der Durchtrittskanäle 17; 19 ist nur beispielhaft anzusehen. Eine Austrittsseite der Durchtrittskanäle 17; 19 ist mit mindestens einer Ventilscheibe 21 ; 23 zumindest teilweise abgedeckt.

Zusätzlich verfügt der Schwingungsdämpfer über einen Zuganschlag 25, der ab einer definierten Ausfahrbewegung der Kolbenstange 9 an einer zylinderseitigen Anschlag fläche, z.B. einer Kolbenstangenführung 27, zur Anlage kommt.

Der Zuganschlag 25 umfasst einen Ventilträger 29, der direkt an der Kolbenstange durch eine Formschlussverbindung fixiert ist. Auf einer Oberseite des Ventilträgers 29 ist beispielhaft ein ringförmiges Elastomerelement 31 aufgelegt, das über eine ge ringe radiale Vorspannung auch bei einer Schwingbewegung der Kolbenstange 9 ge halten wird. Das Elastomerelement 31 wirkt ab dem Anschlagpunkt an der Anschlag fläche als zusätzliche Stützfeder.

Der Ventilträger 29 weist eine umlaufende Nut 33 auf, in der ein im Durchmesser ver änderbares Ventilelement 35 geführt ist. Dieses Ventilelement 35 ist radial beweglich oder radial elastisch und bildet einen Ventilkörper für eine Drosselstelle 37 als Teil der Dämpfventileinrichtung 1. Das Ventilelement 35 bildet mit einer Innenwandung des Zylinders 11 die Drosselstelle 37, wobei die Innenwandung 39 eine Strömungs leitfläche darstellt. Grundsätzlich kann die Erfindung auch in einem vom Zuganschlag unabhängigen Ventilträger ausgeführt sein.

Außenseitig trägt das Ventilelement 35 eine Rückstellfeder 41 , z. B. in der Ausfüh rung eines Sicherungsrings. Zwischen der Innenwandung 39 und einer äußere Man telfläche 43 des Ventilelements 35 liegt ein variabler Drosselquerschnitt 45 vor, der eine zusätzliche Dämpfkraft erzeugt.

Bei einer Kolbenstangengeschwindigkeit in einem ersten Betriebsbereich, z. B. klei ner 1m/s, ist die Drosselstelle 37 vollständig geöffnet. Die Dämpfkraft wird dann nur von den Durchtrittskanälen 17; 19 in Verbindung mit den Ventilscheiben 21 ; 23 er zeugt. Bei einer Anströmung der Ventilscheiben 21 ; 23 heben die Ventilscheiben 21; 23 von ihrer Ventilsitzfläche 47; 49 ab. Die Abhubbewegung wird jeweils von einer Stützscheibe 51; 53 begrenzt.

In einem zweiten Betriebsbereich mit einer Kolbenstangengeschwindigkeit, die grö ßer ist als die Grenzgeschwindigkeit des ersten Betriebsbereichs, also größer als die beispielhaft angegebenen 1m/s, geht das Ventilelement 35 in eine Drosselstellung über und führt dabei eine Schließbewegung in Richtung der Strömungsleitfläche 39 aus. Bedingt durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Dämpfmediums in der als Ringspalt geformten Drosselstelle 37 bildet sich ein Unterdrück, der zu einer radi alen Aufweitung des Ventilelements 35 führt. Damit jedoch keinesfalls eine Blockade der Drosselstelle 37 auftreten kann, wird der definierte Mindestdurchlassquerschnitt von der Rückstellfeder 41 eingehalten.

Die Figur 2 zeigt eine Vergrößerung der Dämpfventileinrichtung nach Fig. 1 mit einer abweichenden Befestigungstechnik an der Kolbenstange 9. In dieser Vergrößerung ist deutlich erkennbar, dass die Dämpfventileinrichtung 1 mindestens zwei im Durch messer veränderbare Ventilelemente 35A; 35 B für eine gemeinsame Strömungsrich tung des Dämpfmediums aufweist.

Die mindestens zwei im Durchmesser veränderbaren Ventilelemente 35A: 35B bilden einen unterschiedlichen minimalen Querschnitt an der Drosselstelle 37. Die Ventilelemente 35A; 35B führen bei einer Schließbewegung bzw. bei einer Ver engung der Drosselstelle 37 einen unterschiedlich großen Verstellweg aus. In der Ausführung nach Fig. 2 sind die mindestens zwei Ventilelemente 35A; 35B axial ge stapelt in dem gemeinsamen Ventilträger 29 angeordnet. Der Ventilträger 29 weist reine scheibenförmige Grundform mit der Ringnut 33 auf. Die axiale Ausdehnung der Ringnut 33 kann geringfügig größer sein als bei einer Dämpfventileinrichtung 1 mit einem einzigen Ventilelement 35.

Die Ringnut 33 im Ventilträger 29 bildet einen ringförmigen Druckraum 55, der min destens eine Zuström- und mindestens eine Abströmöffnung 57; 59 aufweist, die beide an den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 13 angeschlossen sind. Die Zu- strömöffnung 57 verbindet den Arbeitsraum bereich zwischen dem Kolben 7 und dem Ventilträger 29 mit dem Druckraum 55. Die Abströmöffnung 59 lässt das Dämpfme dium in den Arbeitsraum bereich zwischen dem Ventilträger 29 und der Kolbenstan genführung 27 entweichen. Die beiden Ventilelemente 35A; 35B begrenzen nach ra dial innen den Druckraum 55 zusammen mit einer Ringnutgrundfläche 61 und zwei Ringnutseitenflächen 63; 65. Beide Ventilelemente 35A; 35B sind somit an den ge meinsamen Druckraum 55 angeschlossen. Der Druck im Druckraum 55 übt in Ab hängigkeit des Druckniveaus auf die dem Druckraum zugewandten Mantelflächen 67; 69 der Ventilelemente 35A; 35B eine radiale Verstellkraft aus. Das Druckniveau ist Abhängigkeit von der axialen Arbeitsgeschwindigkeit der Kolbenstange 9 und den Querschnitten der Zuström- und der Abströmöffnung 57; 59. Je kleiner das Quer schnittsverhältnis von Abströmöffnung/Zuströmöffnung ausgelegt ist, umso höher ist das Druckniveau in Relation zur Arbeitsgeschwindigkeit der Kolbenstange 9. Damit wird die Druckkraft im Arbeitsraum gleichzeitig mit der Unterdruckkraft innerhalb der Drosselstelle 37 wirksam.

Ein weiterer Parameter zur Einstellung der Dämpfventileinrichtung 1 besteht in der Dimensionierung der druckbeaufschlagten Flächen der Ventilelemente 35A; 35B zu dem Druckraum 55. In dem vorliegenden Beispiel weist die dem Druckraum 55 zuge wandte Mantelfläche 67 des ersten Ventilelements 35A einen größeren Flächeninhalt auf, als eine dem Druckraum 55 zugewandten Mantelfläche 69 des zweiten Ventilele ments 35B. Damit wird das erste Ventilelement 35A mit einer größeren Radialkraft komponente beaufschlagt als das zweite Ventilelement 35B.

Die Ventilelemente 35A; 35B sind nicht nur axial gestapelt, sondern verfügen über ei nander zugewandte Gleitflächen 71; 73. Diese Gleitflächen 71 ; 73 sind für eine radi ale Relativbewegung zwischen den beiden Ventilelementen 35A; 35 B ausgelegt.

In der Vergrößerung der Dämpfventileinrichtung ist erkennbar, dass eine Wegbe grenzung 75 die radiale Verstellbewegung des ersten Ventilelements 35A in Rich tung der Strömungsleitfläche 39 limitiert. Ausgehend von der Darstellung nach Fig. 2 steht für beide Ventilelemente 35A;35B ein radialer Stellweg S1 zur Verfügung. Die ser Verstellweg S1 wird von beiden Ventilelementen 35A; 35B synchron ausgeführt. Die Wegbegrenzung 75 wird von einem Anschlag 77 gebildet, der sich am Ventilträ ger 29 abstützt. Als Anschlag kann z. B. ein umlaufender oder segmentierter Rand des Ventilträgers 29 dienen, der sich axial in Richtung des ersten Ventilelements 35A erstreckt.

Das erste Ventilelement 35A wiederum weist einen Anschlag 79 auf, der den Ver stellweg des zweiten Ventilelements 35B in Richtung der Strömungsleitfläche 39 bzw. des Zylinders 11 begrenzt. Damit ist eine Reihenschaltung von zwei Anschlä gen 77; 79 vorgesehen, um den minimalen Durchflussquerschnitt bzw. die minimale Breite der Drosselstelle 37 zu bestimmen. Die Summe der Verstellwege S1 + S2 der Ventilelemente 35A; 35 B ist damit keiner als der maximale Abstand S3 zwischen ei ner Drosselfläche 81 des zweiten Ventilelements 35Bz zur Strömungsleitfläche 39 in der Ausgangsstellung der beiden Ventilelemente 35A; 35B.

Des Weiteren weist das erste Ventilelemente 35A einen Anschlag 83 auf, der eine Rückstellbewegung des zweiten Ventilelements 35B begrenzt, bzw. eine Rückstell bewegung des zweiten Ventilelements 35B auf das erste Ventilelement 35A über trägt. Damit ist auch die Ausgangsstellung wie in Fig. 2 gezeigt definiert. Die gestapelten Ventilelemente 35A; 35B werden von der gemeinsamen Rückstellfe der 41 beaufschlagt, die auf das zweite Ventilelement 35B mit dem größeren Ver stellweg einwirkt. Im Zusammenhang mit dem Anschlag 83 in Rückstellrichtung ge nügt eine Rückstellfeder 41.

Ausgehend von der Stellung der Ventilelemente 35A; 35B innerhalb der Dämpfventi leinrichtung nach Fig. 2 baut sich bei der Durchströmung der Drosselstelle 37 ein Un terdrück auf, der eine erste nach radial außen wirkende Kraftstellkomponente in Richtung der Strömungsleitfläche 39 erzeugt. Diese Kraftkomponente wirkt insbeson dere auf das zweite Ventilelement 35B mit dem Abstand S1 + S2. Gleichzeit baut sich bei einer Betriebsbewegung der Kolbenstange 9 im Druckraum 55 eine Druck kraft auf, die beide Ventilelemente 35A; 35B ebenfalls nach radial außen in Richtung der Strömungsleitfläche 39 bewegt. Aufgrund des Anschlags 83 des ersten Ventilele ments 35A, an dem sich das zweite Ventilelement 35 B aufgrund der nach radial in nen wirkenden Vorspankraft der Rückstellfeder 41 abstützt, bewegen sich beide Ven tilelemente 35A; 35B bis zur Wegbegrenzung 75 des Ventilträgers 29. Es findet keine signifikante radiale Relativbewegung zwischen den beiden Ventilelementen 35A; 35B statt.

Wenn das erste Ventilelement 35A an der Wegbegrenzung 75 des Ventilträgers 29 anliegt, dann wirkt die Druckkraft im Druckraum 55 weiterhin auf die beiden Ventilele mente 35A; 35B. Das erste Ventilelement 35A bleibt in der Anschlagposition, hinge gen wird das zweite Ventilelement 35 B gegen die Kraft der Rückstellfeder 41 weiter mit dem Weg S2 in Richtung der Strömungsleitfläche 39 verschoben. In dem vorlie genden Beispiel verlangsamt sich die radiale Aufweitbewegung des Ventilelements 35B in Richtung der Strömungsfläche 39, wenn das erste Ventilelement 35A blockiert ist, da die Aufweitkraft bedingt durch die dann kleinere druckbeaufschlagte innere Mantelfläche 69 des zweiten Ventilelements 35B geringer ist als zu Anfang der Auf weitbewegung, bei der beide innere Mantelflächen 67; 69 gegen die Rückstellfeder 41 wirksam waren. Es verbleibt ein minimaler Drosselquerschnitt Smin mit der Breite Smin = S3- S2-S1. Dieses Betriebsverhalten ist auch in der Dämpfkraftkennlinie gemäß der Fig. 4 nach vollziehbar. Die gestrichelte Linie entspricht dem Betriebsverhalten der Dämpfventi leinrichtung 1 gemäß dem genannten Stand der Technik. Die Volllinie steht für die Ausführung nach den Fig. 1 und 2. Wenn die beiden Ventilelemente 35A 35b mit der großen druckbeaufschlagten Fläche der beiden inneren Mantelflächen 67; 69 beauf schlagt werden, dann verringert sich der Querschnitt an der Drosselstelle 37 sehr schnell, wodurch die Dämpfkraftkennlinie schon bei kleinen Strömungsgeschwindig keiten einen progressiven Verlauf einnimmt. Dann wird von dem ersten Ventilelement 37A die Wegbegrenzung 75 bzw. der Anschlag 77 an dem Ventilträger 29 erreicht. Die weitere mit geringerer Druckunterstützung durchgeführte Zustellbewegung des zweiten Ventilelements 35B in Richtung der Strömungsleitfläche führt einem modera ten Anstieg der Dämpfkraft, die dann bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten in nerhalb der Drosselstelle 37A deutlich progressiv ansteigt. Eine Abflachung der Dämpfkraftkennlinie kann z. B. mit einem nicht dargestellten Druckbegrenzungsventil eingestellt werden.

Die Fig. 3 zeigt eine Alternativvariante der Dämpfventileinrichtung 1 zu den Fig. 1 und 2. Die Dämpfkraftkennlinie gemäß der Fig. 4 trifft aber genauso zu. Auch in der Fig. 3 verfügt die Dämpfventileinrichtung 1 mindestens zwei im Durchmesser verän derbare Ventilelemente 35A; 35B für eine gemeinsame Strömungsrichtung des Dämpfmediums. Die beiden Ventilelemente 35A; 35 B sind in Ringnuten 33A; 33B von axial beabstandeten Ventilträgern 29A; 29B angeordneten, folgen aber mit den nicht dargestellten Druckräumen und den Rückstellfedern demselben Wirkprinzip.

Auch in der Dämpfventileinrichtung nach Fig. 3 weisen die mindestens zwei im Durchmesser veränderbaren Ventilelemente 35A; 35B einen unterschiedlichen mini malen Querschnitt an der Drosselstelle 37A; 37B auf. Dieser unterschiedliche mini male Querschnitt der jeweiligen Drosselstelle wird dadurch erreicht, dass die Ventil elemente 37A; 37B einen unterschiedlich großen Verstellweg aufweisen. Damit ver fügt diese Dämpfventileinrichtung 1 über zwei verstellbaren Drosselstellen 37A; 37B.

Der erste Dämpfkraftanstieg innerhalb der Dämpfkraftkennlinie nach Fig. 4 wird von dem Ventilelement 35B mit dem kleineren Verstellweg erzeugt. Wenn die Position des Ventilelements 35B des minimalen Querschnitts an der Drosselstelle 37B er reicht ist und die Strömungsgeschwindigkeit weiter ansteigt, dann setzt spätestens die Aufweitbewegung des Ventilelements 35A mit dem größeren Verstellweg ein, so dass die zweite Drosselstelle 37Awirksam wird, die zu einem zweiten Anstieg der Dämpfkraftkennlinie führt.

Die Figurengruppe 5A bis 5C zeigt eine Dämpfventileinrichtung 1, die ebenfalls zwei Ventilelemente 35A; 35 B in einer gemeinsamen Ringnut 33 aufweist. Das radial in nere Ventilelement 35A begrenzt mit seiner gesamten inneren Mantelfläche 67 den Druckraum 55. In der Ausgangsstellung liegt das zweite Ventilelement 35B an einer äußeren Mantelfläche 85 des ersten Ventilelements 35A an. Mit mindestens einem bolzenartigen nach radial innen weisendem Fortsatz 87 ragt das äußere Ventilele ment 35B in eine durchgängige Aufnahmeöffnung 89 des inneren Ventilelements 35A. Damit bildet eine Stirnfläche des Fortsatzes eine an druckbelastete Anschluss fläche 91 an den Druckraum 55. Auch in diesem Beispiel kommt nur eine gemein same Rückstellfeder 41 für beide Ventilelemente 35A; 35B zur Anwendung und auch hier wirkt die Rückstellfeder 41 auf das Ventilelement 35B mit dem größten Stellweg.

Die in Fig. 5A gezeigte Ausgangsstellung der Dämpfventileinrichtung 1 , insbeson dere der Position des inneren Ventilelements 35A wird durch einen ersten Anschlag 93 begrenzt. Beispielhaft ist ein Ringelement in die Ringnut 33 eingelegt, das mit ei nem Steg 95 des Ventilelements 35A die Anschlagfunktion ausübt. Ein zweiter An schlag 97 auf der nach radial außen weisenden Seite des Stegs beschränkt den ma ximalen Verstellweg des inneren Ventilelements 35A.

Bei Druckbeaufschlagung des Druckraums 55 über die Zuströmöffnung 57 führen beide Ventilelemente 35A; 35B eine synchrone Aufweitbewegung aus, die durch die größere druckbeaufschlagte Fläche 67 des inneren Ventilelements 35A und die Rückstellfeder 41 an dem äußeren Ventilelement 35 B gefördert wird.

Nach einem gemeinsamen Verstellweg beider Ventilelemente 35A; 35B in Richtung der Strömungsleitfläche 39 wird das innere Ventilelement 35A von dem zweiten An schlag 97 entsprechend der Fig. 5B in einer Anschlagposition gehalten. Das äußere Ventilelement 35B kann sich, wie die Fig. 5C zeigt, gegen die Kraft der Rückstellfeder 41 weiter in Richtung der Strömungsleitfläche 39 bewegen. Der Druck in dem Druckraum 55 wirkt jedoch nur auf die Stirnfläche 91 bzw. Anschlussfläche des äußeren Ventilelements 35B. Mit der Abhubbewegung wird ein Drosselkanal 99 zwischen dem Druckraum 35 und einem sich mit der weiteren Aufweitbewegung des äußeren Ventilelements 35B vergrößernden zweiten Druckraum 101 geöffnet. Das Druckniveau im zweiten Druckraum 101 ist bedingt durch die Drosselfunktion des Drosselkanals 99 geringer als im ersten Druckraum 55. Folglich verläuft die weitere Aufweitbewegung des äußeren Ventilelements ab dem zweiten Anschlag 97 des in neren Ventilelements 35A deutlich verzögert. Die Grundcharakteristik dieses Ausfüh rungsbeispiels entspricht damit der Dämpfkraftkennlinie gemäß der Fig. 4.

Bei einer Verlangsamung der Kolbenstangenbewegung nimmt der Unterdrück inner halb der Drosselstelle 37 ab, so dass eine Kraftkomponente in Aufweitrichtung der Ventilelemente 35A; 35 B ebenfalls abnimmt. Das Druckniveau im ersten Druckraum 55 sinkt ebenfalls, hingegen kann sich der Staudruck im zweiten Druckraum 101 be dingt durch den Drosselkanal 99 nur langsam abbauen. Die Rückstellfeder 41 sorgt für einen Staudruck innerhalb des zweiten Druckraums 101 , der auf das innere Ven tilelement 35A übertragen wird. Dadurch wird das innere Ventilelement 35A im Durchmesser verkleinert, wobei Dämpfmedium aus dem inneren Druckraum 55 über die Abströmöffnung 59 entweicht. Aber auch der zweite Druckraum 101 wird durch die Durchmesserreduzierung des äußeren Ventilelements 35B verkleinert. Das dadurch überschüssige Dämpfmedium muss durch den Drosselkanal 99 in den ers ten Druckraum 55 entweichen. Dieses zusätzliche Volumen fließt ebenfalls durch die Abströmöffnung 59. Je nach Dimensionierung des Querschnitts der Abströmöffnung 59 tritt damit eine verzögerte Rückstellbewegung des Ventilelements 35B auf. Wenn das innere Ventilelement 35A den inneren Anschlag 93 erreicht hat, dann bleibt das Volumen des inneren Druckraums 55 konstant. Durch die Abströmöffnung 59 muss dann nur noch das aus dem äußeren bzw. zweiten Druckraum 101 verdrängte Dämpfmedium über den inneren ersten Druckraum 55, die damit hydraulisch in Reihe geschaltet sind, entweichen, bis wieder die in Fig. 5A dargestellte Ausgangs position erreicht ist. Mit der verzögerten Rückstellung kann eine Hysterese der Dämpfkraft erreicht werden, die sich in praktischen Versuchen bewährt hat. Bezuqszeichen Dämpfventileinrichtung Schwingungsdämpfer erstes Dämpfventil Dämpfventilkörper Kolbenstange Zylinder kolbenstangenseitiger Arbeitsraum kolbenstangenferner Arbeitsraum Durchtrittskanäle Durchtrittskanäle Ventilscheibe Ventilscheibe Zuganschlag Kolbenstangenführung Ventilträger A Ventilträger B Ventilträger Elastomerelement Ringnut A Ringnut B Ringnut Ventilelement A Ventilelement B Ventilelement Drosselstelle A Drosselstelle B Drosselstelle Innenwandung Rückstellfeder Mantelfläche Drosselquerschnitt Ventilsitzfläche Ventilsitzfläche

Stützscheibe

Druckraum

Abströmöffnung

Ringnutgrundfläche

Ringnutseitenfläche

Mantelfläche

Gleitfläche

Wegbegrenzung

Anschlag

Drosselfläche

Anschlag äußere Mantelfläche Fortsatz

Aufnahmeöffnung Anschlussfläche erster Anschlag Steg zweiter Anschlag Drosselkanal zweiter Druckraum

Claims

Patentansprüche

1. Dämpfventileinrichtung (1 ) mit einer Drosselstelle (37) für einen Schwingungs dämpfer (3), umfassend einen Ventilträger (29) mit einer Ringnut (33), in der ein im Durchmesser veränderbares Ventilelement (35) angeordnet ist, wobei das Ventilele ment (35) mit einer Strömungsleitfläche (29) die Drosselstelle (37) bildet, deren Quer schnitt sich mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit eines Dämpfmediums in nerhalb der Drosselstelle (37) reduziert, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpf ventileinrichtung (1) mindestens zwei im Durchmesser veränderbare Ventilelemente (35A; 35B) für eine gemeinsame Strömungsrichtung des Dämpfmediums aufweist.

2. Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die min destens zwei im Durchmesser veränderbaren Ventilelemente (35A; 35B) einen unter schiedlichen minimalen Querschnitt an der Drosselstelle bilden.

3. Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilelemente einen unterschiedlich großen Verstellweg aufweisen.

4. Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Ventilelemente (35A; 35B) in einem gemeinsamen Ventilträger (29) angeordnet sind.

5. Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ven tilträger (29) einen Druckraum (55) aufweist, dessen Druckkraft auf die Ventilele mente (35A; 35B) eine radiale Verstellkraft ausübt, wobei die beiden Ventilelemente (35A; 35B) an einem gemeinsamen Druckraum (55) angeschlossen sind.

6. Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (55) von einer Ringnut (33) gebildet wird, in der die mindestens zwei Ven tilelemente (35A; 35B) axial gestapelt angeordnet sind.

7. Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ven tilelemente (35A; 35B) einander zugewandte Gleitflächen (71 ; 73) aufweisen.

8. Dämpfventileinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass eine Wegbegrenzung (75) die radiale Verstellbewegung eines ersten Ventilelements (35A) in Richtung der Strömungsleitfläche (39) limitiert.

9. Dämpfventileinrichtung nach mindestens Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegbegrenzung (75) von einem Anschlag (77) gebildet wird, der sich am Ventilträger (29) abstützt.

10. Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilelement (35A) einen Anschlag (79) aufweist, der den Verstellweg S2 des zweiten Ventilelements (35B) in Richtung der Strömungsleitfläche (39) begrenzt.

11. Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilelemente (35A) einen Anschlag (83) aufweist, der eine Rückstellbewe gung des zweiten Ventilelements (35B) begrenzt.

12. Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Druckraum (55) zugewandte Mantelfläche (67) des ersten Ventilelements (35A) einen größeren Flächeninhalt aufweist, als eine dem Druckraum (55) zugewandten Mantelfläche (69) des zweiten Ventilelements (35B).

13. Dämpfventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ge stapelten Ventilelemente (35A: 35B) von einer gemeinsamen Rückstellfeder (41) be aufschlagt sind.

14. Dämpfventileinrichtung nach mindestens Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (41) auf das Ventilelement (35B) mit dem größten Verstell weg einwirkt.