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Dokumentenidentifikation DE102006049298A1 03.05.2007
Titel Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfkraft
Anmelder ZF Friedrichshafen AG, 88046 Friedrichshafen, DE
Erfinder Rottenberger, Theo, 97705 Burkardroth, DE;
Reinhart, Markus, 97422 Schweinfurt, DE;
Oikarinen, Pasi, 97422 Schweinfurt, DE
DE-Anmeldedatum 19.10.2006
DE-Aktenzeichen 102006049298
Offenlegungstag 03.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse F16F 9/34(2006.01)A, F, I, 20061019, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16F 9/44(2006.01)A, L, I, 20061019, B, H, DE   
Zusammenfassung Dämpfventil mit einstellbarer Dämpfkraft in einem Ventilgehäuse, mit einer Verschiebehülse, die mit einem Federteller für eine Ventilfeder zusammenwirkt, die mindestens eine Ventilscheibe auf einen Ventilkörper mit mindestens einem Durchlasskanal zumindest teilweise verschließt und gegen die Kraft der Ventilfeder von dem Ventilkörper abhebt, wobei über ein Einstellelement mittels einer Spindelverbindung die axiale Position einer Verschiebehülse, die den Federteller aufweist, zum Ventilkörper bestimmbar ist, und der Abstand des Ventilkörpers zum Federteller unabhängig von der Dämpfkrafteinstellung des Einstellelements bei geschlossenem Ventilgehäuse justierbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einstellbarer Dämpfkraft gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 197 24 328 C1 ist ein Dämpfventil mit gestuft manuell vestellbarer Dämpfkraft bekannt. Der Einstellmechanismus enthält eine federbelastete Rastvorrichtung über die die axiale Position eines Federtellers und damit die Vorspannung einer Ventilfeder veränderbar ist. Eine Drehbewegung einer Antriebshülse bewirkt in Verbindung mit einer verdrehgesicherten Verschiebehülse die Verstellung einer Abstützfläche bzw. des Federtellers. Der gesamte Einstellmechanismus wird von der Ventilfeder gegen eine Schulter des Ventilgehäuses vorgespannt, so dass sich insgesamt ein einfacher Aufbau des verstellbaren Dämpfventils ergibt.

Ein Problem tritt jedoch dann auf, wenn die Grundkennlinie des verstellbaren Dämpfventils z. B. durch Fertigungstoleranzen nicht der gewünschten Dämpfkraftcharakteristik entspricht. Dann muss das gesamte Ventil demontiert werden, um z. B. durch Austausch der Ventilfeder oder durch Unterlegscheiben die erforderliche Ventilfederkraft zu erreichen. Diese Grundeinstellarbeit ist zeitraubend und kostenintensiv, da bei jeder Demontage ein anschließendes Auffüllen des Schwingungsdämpfers mit Dämpfmedium erfolgen muss.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verstellbares Dämpfventil derart weiterzuentwickeln, dass das beschriebene Problem der Grundeinstellung behoben ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Abstand des Ventilkörpers zum Federteller unabhängig von der Dämpfkrafteinstellung des Einstellelements bei geschlossenem Ventilgehäuse justierbar ist.

Der Abstand des Ventilkörpers zur Verschiebehülse bestimmt die Federvorspannung, die auf die Ventilscheibe wirkt und damit die Dämpfkraftcharakteristik des gesamten Dämpfventils.

Bei einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Einstellelement drehbar in einer Justierhülse geführt ist, die wiederum in einem Ventilgehäuse axial verstellbar ist. Mit der Justierhülse kann man die Axialposition des Einstellelements und der Verschiebehülse zum Ventilkörper verändern. Die Justierhülse ragt endseitig aus dem Ventilgehäuse und ist deshalb ohne Demontage des Ventilgehäuses gut zugänglich.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Verschiebehülse in einer Linearführung der Justierhülse geführt. Die Justierhülse verhindert damit: eine Verdrehbewegung der Verschiebehülse zum Einstellelement. Man könnte die Linearführung auch in dem Ventilgehäuse ausführen, doch würde sich dann die gesamte Ventilkonstruktion verkomplizieren.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch liegt zwischen dem Einstellelement und der Justierhülse eine lösbare Rastverbindung vor, die eine Axialposition der Verschiebehülse fixiert. Das Einstellelement bildet mit der Justierhülse und der Linearführung eine Spindelverbindung. Die Rastverbindung verhindert auf sehr einfache Art und Weise, dass die Kraft der Ventilfeder das Einstellelement unter Zwischenschaltung der Verschiebehülse verdreht.

Als weitere Maßnahme für einen einfachen Ventilaufbau stützt sich das Einstellelement axial an der Justierhülse ab. Dabei wird das Einstellelement von der Ventilfeder axial die die Justierhülse vorgespannt wird.

Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Ventilkörper in dem Ventilgehäuse von außen axial verstellbar gelagert ist.

Dazu stützt sich der Ventilkörper auf einem Boden des Ventilgehäuses ab, der axial verstellbar im Ventilgehäuse befestigt ist.

Zusätzlich kann der Boden von einem Deckel zur Umgebung abgedichtet sein Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

1 Prinzipaufbau eines Schwingungsdämpfers mit dem erfindungsgemäßen Dämpfventil

2 Dämpfventil als Einzelteil

Die 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer 1, in dessen Zylinder 3 eine Kolbenstange 5 mit einem Kolben 7 axial beweglich geführt ist. Ein Behälterrohr 9 hüllt den Zylinder 3 auf einer Teillänge ein und bildet eine Fluidenverbindung 11 zwischen einem Dämpfventilanschlussring 13 und einem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 15. Der Dämpfventilanschlussring 13 trägt ein erstes verstellbares Dämpfventil 17 für die Bedämpfung einer Kolbenstangenausfahrbewegung und ein zweites verstellbares Dämpfventil 19 zur Bedämpfung einer Kolbenstangeneinfahrbewegung. Zur Verhinderung eines hydraulischen Kurzschlusses trennt der Dämpfventilanschlussring die Fluidenverbindung 11 von einem Ringraum 21, der mit einem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 23 verbunden ist. Des Weiteren sind den beiden verstellbaren Dämpfventilen 15; 17 Rückschlagventile 25; 27 zugeordnet, so dass beide Dämpfventile nur in einer Richtung durchströmbar sind.

In der 2 ist exemplarisch das mechanisch verstellbare Dämpfventil 17 als Einzelteil dargestellt, wobei das Dämpfventil 19 sinnvollerweise denselben konstruktiven Aufbau aufweist. In einem an beiden Enden von außen zugänglichen Ventilgehäuse 29 ist an einem Ende ein Boden 31 eingeschraubt, der auf einem Tragbolzen 33 einen Ventilkörper 35 fixiert. Der Ventilkörper ist einseitig mit mindestens einer Ventilscheibe 37 bestückt, die mindestens einen Durchlasskanal 39 verschließt und damit eine Rückschlagventilfunktion gemäß dem Rückschlagventil 25 in 1 übernimmt. Zwischen der Mantelfläche des Ventilkörpers 35 und der Innenwandung des Ventilgehäuses ist eine Dichtung 41 gekammert, so dass das Dämpfmedium aus der Fluidenverbindung 11 leckagefrei durch den mindestens einen Durchlasskanal 39 fließen muss.

Die Ventilscheibe 37 auf der Oberseite des Ventilkörpers 35 kann elastisch oder starr ausgeführt sein, wird aber unabhängig davon von einer Ventilfeder 43 auf den Ventilkörper vorgespannt. Die Ventilfeder 43 stützt sich an einem Federteller 45 einer Verschiebehülse 47 ab. Die Verschiebehülse wird radial von einer Justierhülse 49 zentriert, die eine Linearführung 51 aufweist, in der die Verschiebehülse verdrehgesichert ist.

Der Federteller 45 greift mit einem Innengewinde 53 an einem Einstellelement 55 an, das drehbar in der Justierhülse 49 geführt ist. Die Verschiebehülse 47 wird zusammen mit dem Einstellelement 55 von der Ventilfeder 43 gegen einen Absatz 57 der Justierhülse vorgespannt. Zwischen der Justierhülse 47 und dem Einstellelement liegt eine lösbare Rastverbindung 59 vor, die eine Radialfeder 61 und mindestens ein Rastelement 63 umfasst, das in eine von mehreren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Taschen 65 in der Justierhülse einrastbar ist.

Die Justierhülse 49 ist über ein Gewinde 67 mit dem Ventilgehäuse 29 verbunden und weist mindestens eine Werkzeugfläche auf, die über das offene Ende des Ventilgehäuses zugänglich ist. Auch das Einstellelement kann wiederum durch die Justierhülse von außen betätigt werden.

Bei der Montage wird die Baueinheit aus Justierhülse 49, Einstellelement 55 und Verschiebehülse 47 zusammen mit der Rastverbindung über das bodenseitige Ende in das Ventilgehäuse 29 eingeschraubt. Danach wird die Ventilfeder 43 zugeführt und die Bodenbaugruppe mit dem Ventilkörper 35, der Ventilscheibe 37 und dem Boden 31 montiert. Das nun vorliegende Dämpfventil kann überprüft werden, um etwaige Abweichungen hinsichtlich der Dämpfkraftkennlinie festzustellen. Durch das Verändern des Abstands zwischen dem Ventilkörper 35 und dem Federteller 45 der Verschiebehülse 47 wird lässt sich die Vorspannung der Ventilfeder 43 und damit die Dämpfkraftkennlinie verändert. Diese Einstellmaßnahme erfolgt durch eine Drehbewegung der Justierhülse 49 im Ventilgehäuse 29. Dabei werden sämtliche innerhalb der Justierhülse montierten Bauteile synchron mitbewegt, also auch die Verschiebehülse 47 und das Einstellelement 55, dass bei dieser Einstellarbeit nicht betätigt wird, sondern in einer Grundeinstellung verbleibt. Die Rastverbindung 59 verhindert, dass sich das Einstellelement beim Einstellvorgang bedingt durch die Federkraft der Ventilfeder 43 selbsttätig verstellt.

Ergänzend kann man auch vorsehen, dass der Ventilkörper 35 von außen verstellbar im Ventilgehäuse gelagert ist. Beispielhaft kommt in dieser Ausführung ein Gewinde 67 zwischen dem Boden 31 und dem Ventilgehäuse 29 zur Anwendung. Zur Verhinderung einer Leckage kann der Boden von einem Deckel 69 zur Umgebung abgedichtet sein.

Ist die Grundeinstellung über die Abstandsveränderung des Ventilkörpers 35 zur Verschiebehülse 47 abgeschlossen, dann kann man zusätzlich die einzelnen Dämpfkraftstufen testen und durch eine Drehbewegung des Einstellelements in Verbindung mit dem Innengewinde 53 des Federtellers und der Linearführung 51 der Justierhülse eine Axialbewegung der Verschiebehülse 47 bewirken, die zusammen eine Spindelverbindung bilden. Sollten dann noch Abweichungen vorliegen, kann man eine erneute Grundeinstellung über die Justierhülse vornehmen.

Liegt die korrekte Dämpfkraftkennlinie vor, dann kann man zur Sicherung dieser Einstellung ggf. einen Schweißpunkt, eine Verklebung oder eine Verstemmung zwischen der Justierhülse 49 und dem Dämpfventilgehäuse 29 vorsehen.


Anspruch[de]
Dämpfventil mit einstellbarer Dämpfkraft in einem Ventilgehäuse, mit einer Verschiebehülse, die mit einem Federteller für eine Ventilfeder zusammenwirkt, die mindestens eine Ventilscheibe auf einen Ventilkörper mit mindestens einem Durchlasskanal zumindest teilweise verschließt und gegen die Kraft der Ventilfeder von dem Ventilkörper abhebt, wobei über ein Einstellelement mittels einer Spindelverbindung die axiale Position einer Verschiebehülse, die den Federteller aufweist, zum Ventilkörper bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Ventilkörpers (35) zum Federteller (45) unabhängig von der Dämpfkrafteinstellung des Einstellelements (55) bei geschlossenem Ventilgehäuse (29) justierbar ist. Dämpfventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (55) drehbar in einer Justierhülse (49) geführt ist, die wiederum in einem Ventilgehäuse (29) axial verstellbar ist. Dämpfventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebehülse (47) in einer Linearführung (51) der Justierhülse (49) geführt ist. Dämpfventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Einstellelement (55) und der Justierhülse (49) eine lösbare Rastverbindung (59) vorliegt, die eine Axialposition der Verschiebehülse (47) fixiert. Dämpfventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Einstellelement (55) axial an der Justierhülse (49) abstützt. Dämpfventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (55) von der Ventilfeder (43) axial die die Justierhülse (49) vorgespannt wird. Dämpfventil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (35) in dem Ventilgehäuse (29) von außen axial verstellbar gelagert ist. Dämpfventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ventilkörper (35) auf einem Boden (31) des Ventilgehäuses (29) abstützt, der axial verstellbar befestigt ist. Dämpfventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (31) von einem Deckel (69) zur Umgebung abgedichtet wird.






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