DE19615584A1

DE19615584A1 - Drosselventil für ein Kolben-Zylinderaggregat

Info

Publication number: DE19615584A1
Application number: DE1996115584
Authority: DE
Inventors: Manfred Grundei
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-06-05

Description

Die Erfindung betrifft ein Drosselventil entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solches Drosselventil wird beispielsweise in der EP-0 317 327 beschrieben. Grundsätzlich besteht bei einem unter Druck stehendem Medium, daß eine plötzliche Druckentspannung Geräusche hervorrufen kann. Dieses Problem wurde in der EP-0 317 327 derart gelöst, indem ein relativ dickes Scheibenpaket mit Aussparungen einen Drosselkanal bildet. Die Anzahl der Scheiben und die Anordnung der Scheiben innerhalb des Scheibenpakets bedingen eine sehr sorgfältige Montage. Die Möglichkeit, daß eine Scheibe vergessen wird, ist bei einem Massenprodukt nicht von der Hand zu weisen. Des weiteren spielt die Anordnung der Scheiben in Umfangsrichtung eine Rolle. Bei entsprechend ungünstiger Schichtung kann der Drosselkanal sehr kurz ausfallen, wodurch die Wirkung des Drosselkanals beschränkt ist.

Aufgabe der vorliegenden Aufgabe ist es, ein Drosselventil derart weiterzubilden, daß Geräusche durch ausströmendes Medium möglichst unterbleiben, wobei die Montageprobleme aus dem Stand der Technik behoben werden soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.

Für den eigentlichen Drosselkanal wird nur noch ein einzige Scheibe benötigt. Eine fehlerhafte Montage wird durch die Reduzierung der Teilezahl wesentlich unwahrscheinlicher. Des weiteren ist es sehr viel einfacher zu erkennen, ob eine oder gar keine Scheibe als fünf oder sechs Scheiben montiert ist/sind.

Bei einer Ausführungsform ist/sind die Zufluß- und/oder die Abflußöffnung in der Drosselkanalscheibe ausgeführt, wobei die Drosselkanalscheibe von einer Deckscheibe abgedeckt wird. Eine orientierte Montage der Drosselkanalscheibe ist nicht notwendig. Die konstruktive Ausgestaltung des Drosselkanals ergibt sich einerseits durch die stets gleiche Lage der Auflagestege, die mit dem Ventilkörper hergestellt werden und andererseits durch die Öffnungen in der Drosselkanalscheibe. Abweichungen in der Länge des Drosselkanals sind nur von den Lagetoleranzen der Öffnungen möglich. Diese Abweichungen kann man aber völlig vernachlässigen.

Die Öffnungen in der Drosselscheibe soll keinen Dämpfkrafteinfluß ausüben können. Die Möglichkeit, daß Abweichungen bei den Dämpfkraftkennlinien auftreten, ist zu unterbinden. Dafür ist die radiale Ausdehnung der Öffnungen in der Drosselkanalscheibe deutlich größer ist als die radiale Ausdehnung der Auflagefläche zwischen der Austrittsseite der Durchlaßöffnung und dem Ringkanal.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist/sind die Zufluß- und/oder die Abflußöffnung in den Auflagestegen des Ventilkörpers ausgeführt. Die Durchmesser und/oder die Scheibendicke der Drosselkanalscheibe hat/haben überhaupt keine Wirkung auf die Ausgestaltung des Drosselkanals. Bei einem Stanzventilkörper können die Öffnungen bei der Herstellung der Durchlaßöffnungen gleich eingeprägt werden.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Kolben-Zylinderaggregat in der Ausführung eines Schwingungsdämpfers,

Fig. 2 und 3 Ventilkörperausschnitt in zwei Ansichten.

Die Fig. 1 zeigt ein Kolben-Zylinderaggregat 1 in der Ausführung eines Zweirohr- Schwingungsdämpfers, wobei sich die Anwendung der Erfindung nicht allein auf diese Art von Kolben-Zylinderaggregaten beschränkt, sondern auf jede andere Bauform übertragen werden kann.

Innerhalb eines Zylinders 3 ist eine Kolbenstange 5 mit einem Kolben 7 axial beweglich angeordnet. Der Kolben 7 und/oder ggf. ein nicht dargestelltes Bodenventil weist/weisen ein Drosselventil 9 auf, das ein Dämpfmedium beim Strömungsübertritt zwischen zwei Arbeitsräumen 11; 13 des Zylinders drosselt, wobei das Drosselventil eine Dämpfkraft erzeugt.

Der Zylinder wird von einem Behälter 15 eingehüllt. Zur Befestigung des Kolben- Zylinderaggregats dienen Anschlüsse 17; 19.

In der Fig. 2 wird nur ein Ausschnitt aus einem Ventilkörper 21 des Drosselventils 9 gezeigt. Für den Strömungsübertritt zwischen den Arbeitsräumen innerhalb des Ventilkörpers sind mehrere Durchlaßöffnungen 23 vorgesehen, von denen aber nur eine dargestellt ist. Die Austrittsseite 25 der Durchlaßöffnung 23 wird einer Einstellscheibe 27 teilweise abgedeckt. Mit der Einstellscheibe, insbesondere dem Außendurchmesser der Einstellscheibe, wird der Austrittsquerschnitt der Durchlaßöffnungen eingestellt. Mit einem Standardventilkörper in Verbindung mit verschiedenen Einstellscheiben lassen sich verschiedene Dämpfkraftkennlinien realisieren.

Nach radial außen bezogen auf die Austrittsseite der Durchlaßöffnung 23 sind zwei konzentrische Auflagestege 29; 31 ausgeführt, die einen Ringkanal 33 bilden. Auf den Auflagestegen stützt sich eine Drosselkanalscheibe 35 ab. Diese Drosselkanalscheibe wird von einer Deckscheibe 37 in Verbindung mit einer Feder 39, in diesem Fall eine Tellerfeder, in Position gehalten.

Die Drosselkanalscheibe 35 verfügt über mindestens eine Zuflußöffnung 41, die eine Durchlaßöffnung 23 mit dem Ringkanal 33 verbindet. Die Öffnungsfläche der Zuflußöffnung ist 50 groß bemessen, daß sie keinen Einfluß auf die Dämpfkraftkennlinie hat. Für den Dämpfkraftkennlinienbereich bei niedrigeren Strömungsgeschwindigkeiten des Mediums im Zylinder dient ein Voröffnungsquerschnitt 43. Dieser Voröffnungsquerschnitt wird durch die Breite_b der Zuflußöffnung 41 multipliziert mit der Höhe_h der Drosselkanalscheibe 35 bestimmt.

Um einen Winkel_α zur Zuflußöffnung 41 in Umfangsrichtung versetzt ist in der Drosselkanalscheibe 35 eine Abflußöffnung 45 ausgeführt. Diese Abflußöffnung verbindet den Ringkanal 33 mit einem der Arbeitsräume innerhalb des Zylinders 3 (s. Fig. 1). Die Breite B der Abflußöffnung 45 in Verbindung mit der Höhe_h der Drosselkanalscheibe 35 bestimmen einen Nachdrosselquerschnitt 47.

Bei relativ geringen Strömungsgeschwindigkeiten des Mediums im Zylinder strömt das Medium in die Durchlaßöffnung 23. Durch den von der Austrittsseite 25 der Durchlaßöffnung in Verbindung mit der Einstellscheibe 27 sichelförmigen Querschnitt strömt das Medium mit dem Volumenstrom_Q in die Zuströmöffnung 41 der Drosselkanalscheibe 35. Im weiteren Strömungsweg passiert der Volumenstrom_Q den Voröffnungsquerschnitt 43 in den Ringkanal 33. Der direkte Strömungsweg nach radial außen wird von dem Auflagesteg 31 in Verbindung mit der Drosselkanalscheibe 35 verhindert. Deswegen legt der Volumenstrom_Q einen Strömungsweg mit der Länge Winkel_α _* Durchmesser_d _* π zurück, bis die Abflußöffnung 45 erreicht ist. Der zurückgelegte Weg hat zu einem Druckabfall geführt, so daß beim Austritt aus der Abflußöffnung 45 in einen Arbeitsraum keine Geräusche auftreten können.

Die Ausführungsform der Fig. 3 unterscheidet sich im wesentlichen dadurch, daß die Drosselkanalscheibe 35 eine geschlossene Fläche aufweist. Die Zuflußöffnung 41 und die Abflußöffnung 45 werden durch Aussparungen in den Auflagestegen 29 und 31 realisiert. Während sich die Variante 2 besonders bei Ventilkörpern aus Sinter- oder Gußwerkstoffen anbietet, ist die Ausführung der Fig. 3 für Stanzteile interessant. Selbstverständlich können beide Ausführungen auch in Kombination ausgeführt sein.

Claims

1. Drosselventil für ein Kolben-Zylinderaggregat, umfassend einen Ventilkörper, der einen mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Medium gefüllten Zylinder unterteilt, wobei der Ventilkörper Durchlaßöffnungen aufweist, die an der Austrittsseite von mindestens einer Ventilscheibe abgedeckt werden, wobei mindestens eine Ventilscheibe Bestandteil eines Drosselkanals zwischen der Austrittsseite der Durchlaßöffnungen und einem abgeteilten Raum des Zylinders ist, wobei der Drosselkanal durch den bei der Durchströmung eintretenden Druckabfall eine Geräuschminimierung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Austrittsseite (25) der Durchlaßöffnungen (23) mindestens zwei konzentrische kreisringförmige Auflagestege (29; 31) ausgeführt sind, die einen Ringkanal (33) bilden, der mit einer abdeckende Drosselkanalscheibe (35) zusammenwirkt, wobei der Ringkanal über eine Zuflußöffnung (41) mit der Austrittsseite mindestens einer Durchlaßöffnungen verbunden ist und eine Abflußöffnung (45) aufweist, die zur Zuflußöffnung in Umfangsrichtung versetzt ist.

2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufluß- und/oder die Abflußöffnung (41; 45) in der Drosselkanalscheibe (35) ausgeführt ist/sind, wobei die Drosselkanalscheibe von einer Deckscheibe (37) abgedeckt wird.

3. Drosselventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Ausdehnung der Öffnungen (41; 45) in der Drosselkanalscheibe (35) deutlich größer ist als die radiale Ausdehnung der Auflagefläche zwischen der Austrittsseite (25) der Durchlaßöffnung (23) und dem Ringkanal (33).

4. Drosselventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufluß- und/oder die Abflußöffnung (41; 45) in den Auflagestegen (29; 31) des Ventilkörpers (21) ausgeführt ist/sind.