DE3138826A1 - Ventilanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, insbesondere für einen hydraulischen Stoßdämpfer, mit einem Kolben, in welchem auf einer Sitzfläche mündende Flüssigkeitspassagen vorgesehen sind und mit einem Ventil, durch das die Flüssig keitspassagen verschließbar sind.

Eine Ventilanordnung dieser Art ist durch das holländische Patent 97.561 bekannt.

Die Dämpfungskennlinie eines mit dieser bekannten Ventilanordnung 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 Kolben erweitert, wobei die Anzahl und der Querschnitt der Flüssigkeitspassagen zu der Sitzfläche des . Ventils unterschiedlich voneinander sind. Hierdurch kann die Dämpfungskennlinie über einen großen Bereich variiert werden durch Auswahl des geeigneten Kolbens in Verbindung mit einer bestimmten Einstellung der Ventilfedervorspannung.

Es ist als Nachteil bei dieser Ventilanordnung anzusehen, daß eine große Anzahl von unterschiedlichen Kolben, von denen jeder Flüssigkeitspassagen in unterschiedlicher Anzahl und mit unterschiedlichem Querschnitt aufweist, hergestellt und einzeln aufbewahrt werden muß. Dieser Nachteil wird noch dadurch verstärkt, daß die Kolben als Fertigteile sehr leicht beschädigt werden können.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens ein ringförmiges Dämpfungselement zwischen dem Kolben und dem Ventil angeordnet ist, wobei dieses Dämpf pn.gselement mit einer Anzahl, von Dämpfungspassagen versehen ist, die sich parallel zur Achse der Ventilanordnung erstrecken. Die Flüssigkeitspassagen in dem Kolben übernehmen keine Dämpfungsfunktionen, wodurch alle Kolben die gleiche Anzahl von Flüssigkeitspassagen aufweisen, die alle einen vorbestimmten, relativ großen Querschnitt' haben. Die Dämpfungsfunktion wird von einem oder mehreren ringförmigen Dämpfungselementen zwischen dem Kolben und dem Ventil übernommen. Bei der Montage des Stoßdämpfers wird durch Auswahl eines Dämpfungselements aus einer Reihe von ■unterschiedlichen Dämpfungselementen mit jeweils unterschiedlicher Anzahl und unterschiedlichen Querschnitten der Dämpfungspassagen der Forderung nach einem sehr weit gespannten Einstellungsbereich entsprochen, und dies bei Verwendung von nur einer Art von Kolben.

Dadurch, daß eine Stirnseite des Dämpfungselementes eine kreisförmig verlaufende Nut aufweist, in welcher die Dämpfungspassagen münden, und deren Anordnung so gewählt ist, daß sie der Anordnung der Flüssigkeitspassagen in dem Kolben entspricht, sind die Flüssigkeitspassagen in den Dämpfungselementen unabhängig von der Lage der Flüssigkeitspassagen im Kolben·

Es ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Ventilanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, daß die Dämpfungswirkiing bestimmt ist durch Verwendung von einem oder mehreren Dämpfungselementen, die aus einer begrenzten Anzah^ von unterschiedlichen Dämpfungselementen auswählbar sind, i^ie Verwendung von mehreren, zusammengesetzt zwischen' dem Kolben upd dem Ventil angeordneten Dämpfungselementen vermindert die benötigte Anzahl von verschiedenen Arten von

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Dämpfungselementen erheblich. Es ist offensichtlich, daß bei Verwendung von z.B. drei verschiedenen Arten von Dämpfungselementen, von denen höchstens zwei benutzt werden, neun verschiedene Einstellungen ermöglicht werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden zwei Dämpfungselemente verwendet und die Dämpfungspassagen in den Dämpfungselementen sind schlitzförmig, wobei diese Schlitze sich über einen Teil eines konzentrischen Kreises erstrecken, so daß die Einstellung der Dämpfungswirkung durch Verdrehen beider Dämpfungselemente relativ zueinander erfolgt. Durch Relatiwerdrehung der beiden Dämpfungselemente überlappt ein größerer bzw. kleinerer Teil der Schlitze.

Dadurch ist eine kontinuierliche oder stufenweise Einstollmöglichkeit gegeben.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind beide Elemente gleich ausgebildet und mit einem axialen Vorsprung versehen, der mit einer Ausnehmung des anderen Dämpfungselementes in Eingriff bringbar ist. Dadurch wird die Einstellung der Dämpfungswirkung erleichtert und ihre Einhaltung sichergestellt.
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Die Dämpfungselemente werden vorzugsweise durch Sintern von Sinterwerkstoffen hergestellt. Auf diese Art und Weise werden Dämpfungspassagen in den Dämpfungselementen in gleichbleibender Größe erzielt, wodurch eine nachträgliche Kalibrierung entfällt. Des weiteren hat dieser Werkstoff eine hohe Verschleißfestigkeit, so daß der Verschleiß der Dämpfungselernente infolge der Berührung mit dem Ventil sehr gering ist.

Ein weiterer Vorteil kann erzielt werden durch Anbringen der Ventilanordnung gemäß der Erfindung an einem Kolben mit vertiefter Sitzfläche, wie es z.B. in der holländischen Patentschrift 97.561 dargestellt ist. Es werden sehr hohe

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Anforderungen hinsichtlichtlich Ebenheit und Oberflächenbeschaffenheit an eine Sitzfläche einer Ventilanordnung gestellt, in Zusammenhang mit sonst entstehender Leckage.

Es ist jedoch schwierig, eine vertiefte Sitzfläche mit solcher Oberflächenbeschaffenheit zu fertigen. Durch Verwendung von Dämpfungselementen gemäß der vorliegenden Erfindung sind die an eine vertiefte Fläche zu stellenden Forderungen vermindert, und diese Fläche wirkt nicht mehr mit dem Ventil zusammen. Die Fläche, die nunmehr mit dem Ventil zusammenwirkt, ist ein Bestandteil des Dämpfungselementes, das vor der Montage durch Schleifen geglättet worden ist.

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

Es zeigen:
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Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines hydraulischen Stoßdämpfers, in dem eine erfindungsgemäße Ventilanordnung eingebaut ist;
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Fig. 2 eine perspektivische Sicht eines Satzes von Dämpfungselementen gemäß eines variierten Ausführungsbeispiels.

In Figur 1 ist durch das Bezugszeichen 1 ein Kolben gekennzeichnet, der in einem schematisch dargestellten Zylinder 2 verschiebbar angeordnet ist. Die Kolbenstange 3 und der Kolben 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

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versehen, die in gleichem Abstand von der Achse angeordnet sind und einerseits durch das Ventilgehäuse 4 mit dem Raum 1o 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 kreisförmigen Nut 12 enden. Die Dämpfungspassagen 11 des To Dämpfungselements 6 münden gegen das mit einigen Radialnocken versehene ringförmige Ventil 13, das durch eine Feder 14 gegen das Dämpfungselernent 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 Ausfahrbewegung wird im Raum 1o ein Druck aufgebaut, der durch die Flüssigkeit über das Ventilgehäuse 4, die Flüssigkeitspassagen 9, die Nut 12 und die Dämpfungspassagen 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 Io zu dem Raum auf der anderen Seite des Kolbens 1. 25

Diese Bewegung läuft gemäß der gewünschten Kolbengeschwindigkeit/Dämpfungskraft-Rennlinie ab. Die gewünschte Kennlinie kann eingehalten werden durch Kombination einer Einstellung der Feder 14 mit Hilfe der Einstellmutter 15 und einer Aus-So wahl der Anzahl und der Art der Dämpfungselernente 5,6. Wenn vier unterschiedliche Dämpfungselemente zur Auswahl stehen, die jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Dämpfungspassagen oder einen unterschiedlichen Durchmesser der Dampfungspassagen 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 Dämpfungselernent pro Ventilanordnung einzusetzen; in diesem Fall ist für jede einzelne

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Dämpfungseinstellung eine andere Art von Dämpfungselement erforderlich.
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Die Ventilanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch mit Dämpfungselementen nach dem anderen Ausführungsbeispiel versehen werden. Figur 2 zeigt dieses Ausführungsbeispiel, in dem die beiden Dämpfungselemente 16 und 17 einander völlig gleich und nur unterschiedlich angeordnet sind. Beide Dämpfungselemente 16,17 werden aus der perspektivisch gezeigten Lage ineinander gesahoben und anstelle der Dämpfungs^lemente 5 und 6 in die Ventilanordnung eingesetzt. Die Dämpfungswirkung beider Dämpfungs-.

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 Dämpfungselement 16,17 mit einer Nocke 19 versehen, die an der Mantelfläche des anderen Dämpfungselementes mit eineraus einer Reihe von Ausnehmungen 2o in Eingriff steht, wenn in einer bestimmten Lage beide Dämpfungselemente 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 Dämpfungselernentes 16 ist auf der Unterseite angeordnet und dadurch nicht aus den Zeichnungen ersichtlich.

Die verschiedenen Dämpfungselemente 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 Verschleißfestigkeit, die von Vorteil ist, da das bewegliche Ventil 13 an einem Dämpfungselement zur Anlage kommt.

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

4 ° * Leerseite

Claims (8)

β C β · β β Deutsche ITT Industries GmbH, Ffm., 17. September 1981 Freiburg i. Br. ZL/Br/Z 8oo5547 P.M. Postema - 6 Patentansprüche

1. Ventilanordnung, insbesondere für einen hydraulischen Stoßdämpfer, mit einem Kolben, in welchem auf einer Sitzfläche mündende Flüssigkeitspassagen vorgesehen sind und mit einem Ventil, durch das die Flüssigkeitspassagen verschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ringförmiges Dämpfungselement (5,6,16, 17) zwischen dem Kolben (1) und dem Ventil (13) angeordnet ist, wobei dieses Dämpfungselement (5,6,16,17) mit einer Anzahl von Dämpfungspassagen (11,18) versehen ist, die sich parallel zur Achse der Ventilanordnung er- - strecken.

2_f Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnseite des DämpfungseIementes (5,6) eine kreisförmig verlaufende Nut (12) aufweist, in welcher die Dämpfungspassagen (11) münden und deren Anordnung so gewählt ist, daß sie der Anordnung der Flüssigkeitspassagen (9) in dem Kolben (1) entspricht,

3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet·, daß die Dämpfungswirkung bestimmt ist durch Verwendung von einem oder mehreren Dämpfungselementen (5,6), die aus einer begrenzten Anzahl von unterschiedlichen Dämpfungselementen auswählbar sind.

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4. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Dämpfungselemente(16,17) verwendet werden, und daß die Dämpfungspassagen (18) in den Dämpfungselementen (16,17) schlitzförmig sind, wobei diese Schlitze sich über einen Teil eines konzentrischen Kreises erstrecken, so daß die Einstellung der Dämpfungswirkung durch Verdrehen beider Dämpfungselemente (16,17) relativ zueinander erfolgt.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Dämpfungselemente (16,17) gleich sind und mit einem axialen Vorsprung (19) versehen sind, der mit einer Ausnehmung (2o) des anderen Dämpfungselementes (16,17) in Eingriff bringbar ist.

6. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (2o) durch Vertiefungen in einzelne Abschnitte unterteilt ist und daß der Vorsprung (19) in eine der Vertiefungen einsetzbar und dort formschlüssig in Umfangsrichtung des Dämpfungselements (16,17) gehalten ist.

7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (2o) längs des Außen- .· umfangs des Dämpfungselements (17,17) gebildet ist und daß

. die Vertiefungen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen und so angeordnet sind, daß der entsprechend ausgebildete Vorsprung (19) den Außenumfang des Dämpfungselements.(16>.17) nicht radial überragt.

8. Ventilanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente (5,6,16,17) aus Sinterwerkstoff bestehen.