DE1282391B

DE1282391B - Double acting control valve for hydraulic shock absorbers

Info

Publication number: DE1282391B
Application number: DE1961R0029838
Authority: DE
Inventors: Werner Remensperger
Original assignee: WERNER REMENSPERGER
Current assignee: WERNER REMENSPERGER
Priority date: 1961-03-03
Filing date: 1961-03-03
Publication date: 1968-11-07

Description

Doppelseitig wirkendes Regelventil für hydraulische Stoßdämpfer Die Erfindung betrifft ein doppelseitig wirkendes Regelventil für mit Kolben arbeitende hydraulische Stoßdämpfer, insbesondere für Fahrzeugstoßdämpfer od. dgl., mit einer oder mehreren, mit Durchlaßöffnungen versehenen, zentral miteinander verbundenen, federnden und nachgiebig gegen einen starren Ventilsitz gepreßten Ventilplatten zum Regeln des Flüssigkeitsdurchlasses zwischen zwei Räumen und mit innerhalb des Ventilsitzes liegenden Abdeckmitteln für diese. Die bekannten Ventile dieser Art sind in bezug auf geräuschloses, elastisches Arbeiten mit möglichst geringem Verschleiß, leichtes Anpassen an die jeweiligen Fälle der Praxis und möglichst billige Massenherstellung noch verbesserungsbedürftig, zumal an die Stoßdämpfung mit zunehmendem Komfort der Fahrzeuge erhöhte Anforderungen gestellt werden. Bei der großen Zahl verschiedener Fahrzeuge und diesen anzupassenden Stoßdämpfern müssen zu viele verschiedene Stoßdämpfer entwickelt, hergestellt und verwendungsbereit gehalten werden, was deren Herstellungskosten sehr verteuert.Double-acting control valve for hydraulic shock absorbers Die The invention relates to a double-acting control valve for working with pistons Hydraulic shock absorbers, in particular for vehicle shock absorbers or the like. With a or several, centrally interconnected, provided with passage openings, resilient and resiliently pressed against a rigid valve seat valve plates to regulate the flow of liquid between two rooms and with within the Valve seat lying covering means for this. The known valves of this type are in relation to noiseless, elastic work with as little wear as possible, easy adaptation to the respective cases of practice and the cheapest possible mass production still in need of improvement, especially the shock absorption with increasing comfort of the Vehicles are subject to increased requirements. With a large number of different Vehicles and these adaptable shock absorbers need too many different shock absorbers developed, manufactured and kept ready for use, what their manufacturing costs very expensive.

Erfindungsgemäß wird den erhöhten und vielseitigen Anforderungen der Praxis Rechnung getragen und ein erheblich verbessertes Ventil für hydraulische Stoßdämpfer dadurch geschaffen, daß bei einem Stoßdämpferventil der vorerwähnten Art zwischen den mit den Durchtrittsöffnungen versehenen federnden Ventilplatten und einer an ihrem Umfang von einer Teller- oder Ringfederscheibe gegen die Ventilplatten gepreßten, geschlossenen Abdeckscheibe eine ebenfalls mit den Durehtrittsöffnungen versehene, im Durchmesser kleiner als der Ventilsitz ausgeführte, federnde Scheibe und anschließend eine sich nur über den von den Durchtrittsöffnungen freigelassenen Nabenteil der Scheibe erstreckende, einen Ventilspalt bildende Abstandsscheibe vorgesehen sind, wobei die Teller- oder Ringfederscheibe sich mit ihrem inneren Rand gegen eine an ihrem Umfang mit Durchtrittsöffnungen versehene, im festen Ventilkanal geführte Zentrierungsscheibe für den Ventilkörper legt, und alle Scheiben durch einen zentralen Kopfbolzen mit Mutter lösbar miteinander verbunden und zusammengehalten werden.According to the increased and varied requirements of the Practice taken into account and a vastly improved valve for hydraulic Shock absorbers created in that the aforementioned in a shock absorber valve Type between the resilient valve plates provided with the passage openings and one on its circumference of a Belleville washer or washer against the valve plates pressed, closed cover plate also with the passage openings provided, with a diameter smaller than the valve seat, resilient disc and then one only over the one left free by the passage openings Hub part of the disc extending, a valve gap forming spacer disc is provided are, with the disc or ring spring washer against with its inner edge one provided with passage openings on its circumference and guided in the fixed valve channel Centering disc for the valve body attaches, and all discs through a central one Head bolts with nuts are releasably connected and held together.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in Anwendung an einen Fahrzeugstoßdämpfer schematisch und im Mittelschnitt dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform eines Regelventils mit den benachbarten Teilen eines Fahrzeugdämpfers im Mittelschnitt bei geschlossenem Regelventil, F i g. 2 das gleiche Regelventil beim Beginn seiner Öffnungsbewegung, F i g. 3 das gleiche Regelventil in seiner öffnungsstellung.In the drawing is an embodiment of the subject matter of Invention applied to a vehicle shock absorber, schematically and in center section shown. It shows F i g. 1 shows an embodiment of a control valve with the neighboring Middle section of a vehicle damper with the control valve closed, F. i g. 2 the same control valve at the beginning of its opening movement, F i g. 3 that same control valve in its open position.

Das Regelventil kann in dem Kolben oder im Zylinderboden eines Teleskopstoßdämpfers eingebaut werden, um den Flüssigkeitsaustausch zwischen zwei Räumen 1 und 2 zu steuern. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß das Regelventil in den Kolben eines Teleskopdämpfers eingebaut ist. Hier ist am unteren Ende des Kolbens ein fester, vorzugsweise herausnehmbarer Ventilsitz 3 für den doppelseitig wirkenden Ventilkörper eingebaut. Der Ventilkörper besitzt federnde, mit Durchtrittsöffnungen 4 versehene Ventilscheiben oder -platten 5, welche durch eine Schraubfeder 6 nachgiebig gegen den Ventilsitz 3 gepreßt werden. Der Ventilkörper setzt sich im wesentlichen außer den federnden Ventilscheiben oder -platten 5 aus der oberhalb der federnden Ventilplatte 5 angeordneten Stütz-oder Unterlags.scheibe 7 unterhalb des Kopfes 8 des Haltebolzens 9, einer ebenfalls mit Durchtrittsöffnungen 10 versehenen, im Durchmesser aber kleiner als der Ventilsitz 3 gehaltenen Scheibe 11, einer anschließenden, sich nur über den Nabenteil der Scheibe 11 erstreckenden, einen Ventilspalt bildenden Scheibe 12 und einer geschlossenen Abdeckscheibe 13 für die Durchtrittsöffnungen 4 und 10 zusammen. Die Abdeckscheibe 13 wird an ihrem Umfang durch eine federringartige Tellerfederscheibe 14 mit zentraler Zentrierscheibe 15, Justierscheibe 16 und Ausgleichscheibe 17 gegen die Scheibe 11 und mit ihrem Nabenteil gegen die Ventilspaltscheibe 12 gepreßt. Die Tellerfederscheibe 14 legt sich mit ihrem Nabenteil gegen eine Anschlagscheibe 18, welche von ihrem Umfang ausgehend mit radialen Durchtrittsöffnungen für das flüssige Stoßdämpfungsmittel versehen und durch Zusammenwirken mit der inneren Hohlzylinderfläche des Ventilsitzes 3 als Zentrier- oder Führungsscheibe für den Ventilkörper ausgebildet ist. An die Scheibe 18 schließt sich eine erste Haltemutter 20 für die vorgenannten, auf dem Haltebolzen 9 angeordneten Scheiben an. An die erste Haltemutter 20 schließt sich eine ebenfalls mit Durchtrittsöffnungen 21 versehene federnde Scheibe 22 an, deren Umfang in einer Aussparung 23 des Ventilsitzes 3 mit Axialbewegungsbegrenzungen geführt ist. Für diese federnde Scheibe 22 sind auf dem Haltebolzen 9 noch eine Stützringscheibe 24, eine Anschlagstützscheibe 25 sowie eine zweite Haltemutter 26 vorgesehen. Zwischen dem oberen Ende der Ventilsitzaussparung 23 und der federnden Scheibe 22 ist eine zweite V entilkörperfeder 27 in Schraubenform oder Kegelform angeordnet.The control valve can be in the piston or in the cylinder base of a telescopic shock absorber can be installed to control the fluid exchange between two rooms 1 and 2. In the illustrated embodiment, it is assumed that the control valve in the piston of a telescopic damper is installed. Here is at the bottom of the piston a fixed, preferably removable valve seat 3 for the double-acting Built-in valve body. The valve body has resilient, with passage openings 4 provided valve disks or plates 5, which by means of a helical spring 6 are resilient be pressed against the valve seat 3. The valve body essentially settles except for the resilient valve disks or plates 5 from the above the resilient Valve plate 5 arranged support or washer 7 below the head 8 of the retaining bolt 9, one also provided with passage openings 10, in Diameter but smaller than the valve seat 3 held disk 11, a subsequent, extending only over the hub part of the disk 11, forming a valve gap Disc 12 and a closed cover disc 13 for the passage openings 4 and 10 together. The cover plate 13 is on its periphery by a spring ring-like Cup spring washer 14 with central centering washer 15, adjusting washer 16 and compensating washer 17 against the disk 11 and with its hub part against the valve gap disk 12 pressed. The disc spring washer 14 rests with its hub part against a stop disc 18, which starting from its circumference with radial openings for the provided liquid shock absorbing means and by interacting with the inner hollow cylinder surface of the valve seat 3 designed as a centering or guide disk for the valve body is. A first retaining nut 20 for the aforementioned, on the retaining bolt 9 arranged disks. The first retaining nut 20 closes a resilient washer 22 also provided with passage openings 21 attaches itself, the circumference of which in a recess 23 of the valve seat 3 with axial movement limits is led. For this resilient disk 22 are on the retaining bolt 9 another Support ring disk 24, a stop support disk 25 and a second retaining nut 26 provided. Between the upper end of the valve seat recess 23 and the resilient Washer 22 is a second valve body spring 27 in a helical or conical shape arranged.

In F i g. 1 ist das Regelventil in der geschlossenen Lage wiedergegeben, in welcher die Ventilplatten 5 auf dem Ventilsitz 3 aufliegen, der durch die einen Ventilspalt bildende Scheibe 12 geschaffene Vorlauf etwas geöffnet und die Ventilfeder 27 nach oben zusammengedrückt ist.In Fig. 1 shows the control valve in the closed position, in which the valve plates 5 rest on the valve seat 3, which by the one Valve gap forming disc 12 created flow slightly open and the valve spring 27 is compressed upwards.

In F i g. 2 ist das Regelventil während der Zugbewegung des Stoßdämpfkolbens wiedergegeben, in welcher die Ventilplatten 5 etwas nach unten durchgebogen, der von der Ventilspaltscheibe 12 gebildete Vorlaufspalt stärker geöffnet und die Ventilfeder 27 entsprechend entspannt ist.In Fig. 2 is the control valve during the pulling movement of the shock absorber piston reproduced, in which the valve plates 5 bent slightly downwards, the The leading gap formed by the valve gap disc 12 is more open and the valve spring 27 is correspondingly relaxed.

In F i g. 3 ist das Regelventil während des Druckschubes des Stoßdämpferkolbens dargestellt. Hier sind die Ventilplatten 5 vom Ventilsitz 3 abgehoben, während die federnde Scheibe 22 nach oben durchgebogen und die Ventilfeder 27 stark nach oben zusammengedrückt ist. Der Durchtritt für das Stoßdämpfermedium ist hierbei ganz geöffnet.In Fig. 3 is the control valve during the pressure thrust of the shock absorber piston shown. Here the valve plates 5 are lifted from the valve seat 3, while the resilient disc 22 bent upwards and the valve spring 27 strongly upwards is compressed. The passage for the shock absorber medium is complete here opened.

Die Wirkungsweise des Regelventils ist wie folgt: Bei gleichem Druck in .dem oberen Raum 1 und in dem unteren Raum 2 nimmt das Regelventil die in F i g. 1 gezeigte geschlossene Lage ein. Wird der Druck im Raum 1 beispielsweise bei einem Kolbenventil beim Hochbewegen des Kolbens größer, so biegen sich die Ventilplatten 5 unter dem Einfluß dieses Druckes etwas nach unten durch, soweit dies die Stützscheibe 7 zuläßt. Die Anzahl der federnden Ventilscheiben 5 richtet sich nach der Ventilbelastung und der jeweils gewünschten Charakteristik des Ventils. Dabei hebt sich die Scheibe 11 etwas von den Ventilplatten 5 ab und läßt durch einen Umfangsspalt etwas Stoßdämpfermedium von Raum 1 nach Raum 2 hindurchtreten (vgl. Pfeillinie 28). Außerdem gelangt noch etwas Stoßdämpfermedium durch den von der Scheibe 12 gebildeten Ventilspalt (Pfeillinie 29, vgl. F i g. 2).The mode of operation of the control valve is as follows: At the same pressure In .dem upper room 1 and in the lower room 2, the control valve takes the in F i G. 1 closed position shown. If the pressure in room 1 is for example If a piston valve is larger when the piston is moved up, the valve plates bend 5 under the influence of this pressure a little downwards, as far as this is the support disc 7 allows. The number of resilient valve disks 5 depends on the valve load and the desired characteristics of the valve. The pane rises in the process 11 something from the valve plates 5 and lets some shock absorber medium through a circumferential gap Step through from room 1 to room 2 (see arrow line 28). In addition, still arrives some shock absorber medium through the valve gap formed by the disc 12 (arrow line 29, see Fig. 2).

Steigt der Druck im unteren Raum 2, beispielsweise beim Druckhub des Kolbens, so heben sich die federnden Ventilplatten 5 vom Sitz 3 nach oben und der Ventilkörper nimmt die Lage nach F i g. 3 ein, in welcher die Öffnungsbewegung durch die federnde Scheibe 22 und die Feder 27 gehemmt und begrenzt wird. Bei allen Ventilkörperbewegungen bewirkt die Scheibe 18 eine zentrale Führung des Ventilkörpers. Da alle Scheiben abnehmbar auf dem gemeinsamen Haltebolzen fest aneinandergepreßt werden, kann durch Auswahl der Zahl und der Dicke der einzelnen Scheiben jede gewünschte Wirkung für das Regelventil eingestellt und gesichert werden.If the pressure rises in the lower chamber 2, for example during the pressure stroke of the Piston, the resilient valve plates 5 lift from the seat 3 upwards and the The valve body takes the position according to FIG. 3, in which the opening movement is carried out the resilient disc 22 and the spring 27 is inhibited and limited. With all valve body movements causes the disc 18 a central guidance of the valve body. Since all the slices can be detachably pressed firmly together on the common retaining bolt, can by Choosing the number and thickness of each slice for any desired effect the control valve can be adjusted and secured.

Wird ein Temperatureinfluß und -ausgleich gewünscht, so kann die Scheibe 11 aus Bimetall gefertigt werden, damit bei höherer Temperatur und verringerter Viskosität des Stoßdämpfermediums der Strömungswiderstand im Durchtrittsschlitz etwas erhöht wird und damit die Viskositätsänderung ausgeglichen wird.If a temperature influence and compensation is desired, the disk can 11 are made of bimetal, so at higher temperature and lower Viscosity of the shock absorber medium the flow resistance in the passage slot is increased slightly and thus the change in viscosity is compensated for.

Die Ventilfederscheibe 22 und die Feder 27 bewirken eine progressive Steigerung der Ventilfederkraft, was für die Verhinderung von Ventilgeräuschen bei tiefen Öltemperaturen wesentlich ist, namentlich wenn der Ventilfedereinfluß auf die Druckkräfte des Stoßdämpfers beim Zusammendrükken bei kleinen Geschwindigkeiten möglichst klein gehalten werden soll.The valve spring washer 22 and the spring 27 have a progressive effect Increase in valve spring force, which contributes to the prevention of valve noise low oil temperatures is essential, especially when the valve spring influence the compressive forces of the shock absorber when compressed at low speeds should be kept as small as possible.

Sämtliche Ventilteile werden vorzugsweise aus federhartem Material gemacht und können insbesondere gestanzt werden, wodurch die Herstellung verbilligt, die Lebensdauer erhöht und der Verschleiß verringert wird. Die federnden Teile ergeben erhebliche Stoßverminderungen und verminderte Übertragung der Stöße auf den Fahrzeugbau. In Verbindung mit der Abdeckscheibe ergeben die Ventile einen größeren Strömungswiderstand, so daß die Tellerfeder 14 mit der Vorspannung »0« arbeiten kann, was namentlich bei Dämpfung mit Luftfedern bedeutungsvoll ist. Die geringe Vorspannung ermöglicht den Einsatz der Regelventile auch bei größeren Ölmengen, ohne die Abmessungen zu vergrößern.All valve parts are preferably made of a spring-hard material made and can in particular be punched, which makes the production cheaper, the service life is increased and wear is reduced. The resilient parts result considerable reduction in impact and reduced transmission of impacts to vehicle construction. In connection with the cover plate, the valves result in a greater flow resistance, so that the plate spring 14 can work with the bias "0", which is specifically is significant for damping with air springs. The low preload allows the use of the control valves even with larger quantities of oil, without increasing the dimensions enlarge.

Die Zentrierung der Ventilplatten 5 durch die Scheiben 11 und 22 ist für die Herstellung und Beibehaltung einer sauberen Ventildichtfläche bedeutungsvoll. Durch die progressive Federungssteigerung des Ventils wird eine sichere Aufnahme der Stromkräfte am Ventil in einem großen Temperaturbereich ohne zu starke Beeinflussung der Druckwerte für das Zusammendrücken des Dämpfers ermöglicht. Bei tiefen Temperaturen werden die durch das Anschlagen des Kolbenventils entstehenden Geräusche vermieden.The centering of the valve plates 5 by the disks 11 and 22 is meaningful for establishing and maintaining a clean valve sealing surface. The valve's progressive increase in suspension ensures a safe reception the current forces on the valve in a wide temperature range without too much influence the pressure values for compressing the damper allows. At low temperatures the noises caused by striking the piston valve are avoided.

Durch die leichte Montage und Austauschbarkeit der Ventilkörperteile können leicht verschiedene Stoßdämpfercharakteristiken geschaffen werden, wobei zwei Federwerte in den Ventilplatten und in der Tellerfeder zur Verfügung stehen.Due to the easy assembly and interchangeability of the valve body parts different shock absorber characteristics can easily be created, whereby two spring values are available in the valve plates and in the disc spring.

Bei Herstellung der Scheibe 11 als Bimetallscheibe können die Metallschichten verschiedene Dicke erhalten oder die Scheibe verschieden durchgebogen werden, um unterschiedliche Ausgangswerte zu erhalten.When the disk 11 is produced as a bimetal disk, the metal layers get different thickness or the disc can be bent differently in order to to get different output values.

Für den Ventilsitz 3 empfiehlt sich, Caro-Bronze zu verwenden, um die Reibungswerte zwischen den federnden Ventilplatten 5 und dem Ventilsitz 3 zu verringern und das Anpressen der Ventilplatten 5 weicher zu machen.For the valve seat 3 it is recommended to use Caro bronze in order to the friction values between the resilient valve plates 5 and the valve seat 3 increase and to make the pressing of the valve plates 5 softer.

Claims

Claims: 1. Double-acting control valve for with piston working hydraulic shock absorbers, in particular for vehicle shock absorbers or the like, with one or more, provided with passage openings, centrally connected to one another resilient and resiliently pressed against a rigid valve seat valve plates to regulate the flow of liquid between two rooms and with within the Valve seat lying covering means for these valve plates, d a d u r c h g e - Indicates that between the provided with the passage openings resilient Valve plates (5) and one on its circumference of a plate or Ring spring washer (14) pressed against the valve plates (5), closed cover disk (3) one also provided with passage openings, smaller than in diameter the valve seat (3) executed resilient disc (11) and then a only over the hub part of the disc (11) left free by the passage openings extending spacer discs (12) forming a valve gap are provided, wherein the disc or annular spring washer (14) with its inner edge against one their circumference provided with passage openings (19), guided in the fixed valve channel Centering disc (18) for the valve body, and all discs through one central head bolt (9) with nut (20) releasably connected and held together will.

2. Control valve according to claim 1, characterized in that between the inner edge of the cup washer or ring washer (14) and the central head bolt (9) exchangeable spacer and centering disks (15, 16, 17) are arranged.

3. Control valve according to claim 1, characterized in that following the from the disk-like parts (7, 5, 11, 12, 13, 1.5, 16, 17, 18) and the nut (20) on the central head bolt (9) with a further additional suspension arrangement one in an annular recess (23) of the valve seat channel protruding and resilient, disc (22) provided with circumferential passage openings (21) and a spacer (24) and a stop disk (25) for the resilient disk (22) is arranged, which are releasably attached to the central head bolt by a further nut (26).

4. Control valve according to claim 3, characterized in that the compression spring (27) with one end against one end of the annular recess (23) of the valve seat channel and the other end rests against the hub part of the resilient washer (22).

5. Control valve according to claim 1, characterized in that as a resilient cover plate (13) A bimetal disc is used to influence the valve function by the temperature of the liquid fluid. Into consideration printed publications: German Patent No. 905 098; British patents No. 526 945, 664 491; U.S. Patent No. 2,546,051.