DE2600820B2

DE2600820B2 - Tellerfederventil für Stoßdämpfer

Info

Publication number: DE2600820B2
Application number: DE2600820A
Authority: DE
Inventors: Erhard Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg Leppich
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1976-01-12
Filing date: 1976-01-12
Publication date: 1981-06-04
Also published as: US4111231A; DE2600820A1; DE2600820C3; FR2337835A1; FR2337835B1

Description

Die Erfindung betrifft eine mit Tellerfedern ausgerüstete Ventilanordnung für einen ein Dämpfungsmedium enthaltenden Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Bekannte Ventilanordnungen für Stoßdämpfer enthalten zumindest eine eine solche radiale Abmessung besitzende Tellerfeder, daß sie im geschlossenen Zustand des Ventils den radialen Abstand zwischen einer Einspannung im Bereich eines ihrer beiden Ränder und einem eine Auflage bildenden Ventilsitz überbrückt. Derartige bekannte Ventilanordnungen machen Schwierigkeiten hinsichtlich der Erzielung vorgegebener Kennungen des Stoßdämpfers.

Eine Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs beschreibt die DE-OS 20 59 682. Dort sind zwei Tellerfedern bzw. Gruppen von Tellerfedcrn radial nebeneinander vorgesehen, und zwar so, daß die innere Tellerfederscheibe mit ihrem Außenrand auf dem Innenrand der äußeren Tcllerfederscheibe aufliegt und diesen gegen einen Ventilsitz drückt. Die beiden Tellerfederscheiben sind dabei grundsätzlich unterschiedlichen Strömungsrichtungen des Dämpfungsmediums zugeordnet. Bei Strömung in einer Richtung hebt die äußere Tellerfederscheibe mit ihrem Außenrand unter Verbiegung von dem Ventilsitz ab, bei Strömung in der entgegengesetzten Richtung hebt die innere Tellerfederscheibe von einem ihr zugeordneten inneren Ventilsitz ab, wobei sie sich mit ihrem Außenrand über den inneren Rand der äußeren Tellerfeder auf deren Ventilsitz abstützt Im normalen Betrieb arbeiten die beiden Tellerfederscheiben also voükommen unabhängig voneinander, so daß die Kennung des Stoßdämpfers in den beiden Strömungsrichtungen durch jeweils eine der beiden Tellerfederscheiben bzw. Federscheibengruppen allein bestimmt ist. Sofern jedoch in einer Strömungsrichtung ein Überdruck auftritt kann die äußere Tellerfederscheibe die Niederhaltekraft der

ίο inneren Tellerfederscheibe überwinden und auch im Bereich ihres inneren Randes von dem Ventilsitz abheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit Tellerfedern ausgerüstete Ventilanordnung zu schaffen, die die Erzielung vorgegebener Kennungen erleichtert. Die Erfindung soll vor allem auch eine degressive Kennung zu erzeugen gestatten, ohne daß in der Serienfertigung eine Justierung jedes einzelnen Stoßdämpfers vorgenommen werden muß.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist also darin zu sehen, daß der beschriebene Abstand zwischen Tellerfedereinspannung einerseits und Ventilsitz andererseits nicht durch eine einzige Tellerleder überbrückt wird, sondern durch zumindest zwei Tellerfedern, von denen die stützende Tellerfeder im Bereich desjenigen ihrer Ränder, der dem Abstützbereich abgekehrt ist, eingespannt ist und die im normalen Betrieb zusammen im Längsschnitt des Stoßdämpfers gleichsam eine geknickte Tellerfederanordnung bei geöffneter Ventilanordnung bilden.

Dies unterscheidet die Erfindung grundsätzlich von dem Dämpferventil nach der genannten DE-OS 20 59 682, deren zwei Tellerfedern bzw. Federgruppen jeweils einem individuellen Ventilsitz und damit im normalen Betrieb jeweils einer Strömungsrichtung zugeordnet sind.

Die bei der Erfindung vorgesehene zweite Tellerfeder wird man möglichst frei, insbesondere nicht fest eingespannt, anordnen. Eine Führung in Richtungen senkrecht zur Achse des Stoßdämpfers kann in der Weise erfolgen, daß der dem einen Rand der ersten Tellerfeder zugekehrte Rand der zweiten Tellerfeder mit zumindest einem eingespannten Führungssteg versehen ist. Es ist jedoch auch möglich, zumindest eine der Tellerfedern im Bereich ihrer gegenseitigen Abstützung mit einem Profil zur — bezüglich der Stoßdämpferachse radialen — Führung der zweiten Tellerfeder zu versehen. Weiterhin kann ein einer inneren Stange zugekehrter Rand der zweiten Tellerfeder mit längs der Stange axial verschiebbaren Führungsstegen versehen sein.

An der Knickstelle üben die Tellerfedern aufeinander praktisch nur axial gerichtete Abstützkräfte, nicht aber Einspannmomente aus.
Das erfindungsgemäße Prinzip der Gewinnung einer weichen Kennung durch Zusammensetzung des Ventilkörpers aus konzentrischen Federscheiben läßt sich dadurch fortsetzen, daß die erste, also im Bereich eines ihrer Ränder eingespannte Tellerfeder die zweite Tellerfeder nicht unmittelbar, sondern über weitere Tellerfedern abstützt, so daß im Längsschnitt durch den Stoßdämpfer gleichsam ein Ventilkörper mit mehreren Knickstellen entsteht. Wie sich gezeigt hat, besitzt eine «solche Aufeinanderfolge schmaler Federscheiben ge-

genOber einer breiten Federscheibe ferner den Vorteil einer erheblich größeren Haltbarkeit

Statt einer ersten und einer zweiten Tellerfeder können auch mehrere erste und/oder mehrere zweite Federn übereinander vorgesehen sein, wie dies an sich bei Tellerfedern bekannt ist Das erfindungsgemäße Ventil kann auch in Verbindung mk einer üblichen durchgehenden, mit einem Bypass versehenen Scheibe (Voröffnungsscheibe) eingesetzt werden.

Die Erfindung kann sowohl im Kolben des Stoßdämpfers als auch als Bodenventil Einsatz finden. Ihre Anwendung ist auch unabhängig davon, ob die Ventilanordnung innen oder außen öffnet, d. h. die erste Tellerfeder außen oder innen eingespannt ist

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren erläutert, die Längsschnitte durch Stoßdämpferkolben zeigen, die mit dem erfindungsgemäßen Ventil ausgerüstet sind.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so enthält der Kolben das mit der Kolbenstange 1 materialeinheitliche, mit Strömungsöffnungen 2 und 3 versehene Teil 4 sowie die ebenfalls mit Durchtrittsöffnungen 5 und 6 für das hydraulische Dämpfungsmedium versehene Einspannplatte 7. In diesem Ausführungsbeispie! im Bereich ihres äußeren Randes ist zwischen den Teilen 4 und 7 die erste Tellerfederscheibe 8 eingespannt, die mit ihrem inneren Rand die zweite Tellerfederscheibe 9 stützt, die ihrerseits den Abstand zwischen dem inneren Rand der ersten Tellerfederscheibe 8 einerseits und dem ringförmigen Ventilsitz 10 andererseits überbrückt. In dem in der rechten Hälfte der Fig. 1 dargestellten geschloisenen Zustand des Ventils drückt die erste Tellerfeder 8 demgemäß die zweite Tellerfeder 9 in der Figur in Richtung nach oben entgegen dem Druck des Dämpfungsmediums gegen den Ventilsitz 10. Ist 3ί dagegen, wie in der linken Hälfte der Figur angenommen, das Ventil geöffnet, so ist der Druck des Dämpfungsmediums so groß, daß er die zweite Tellerfeder in ihre dort mit 9' bezeichnete Stellung unter Verformung der ersten Tellerfeder, wie bei 8' angedeutet, drückt so daß jetzt zwischen der zweiten Tellerfeder und dem Ventilsitz 10 ein Strömungsquerschnitt freigegeben wird. Zur radialen Führung der zweiten Tellerfeder 9 können, wie in der rechten Hälfte der Fig. t angedeutet, vom äußeren Rand der zweiten Tellerfeder ausgehende, außen eingespannte Führungsstege 11 oder vom inneren Rand der zweiten Tellerfeder 9 sich radial nach innen erstreckende, axial verschiebbare Führungsstege 12 vorgesehen sein.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.2 unterscheidet sich von demjenigen nach F i g. 1 dadurch, daß die beiden Teile 20 und 21 die hier mit 22 bezeichnete erste Ventilfeder im Bereich ihres inneren Randes einspannen, das Ventil also außen öffnet Hier stützt die erste Tellerfeder 22 also mit ihrem äußeren Rand die zweite Tellerfeder 23 ab, und zwar mit einer solchen Kraft, daß bei einem vorgegebenen Druckwert des Dämpfungsmediums, wie in der rechten Hälfte der Figur dargestellt die zweite Tellerfederscheibe 23 im Bereich ihres äußeren Randes auf dem Ventilsitz 24 aufliegt, während sie bei geöffneter Ventilanordnung, wie in der linken Hälfte der Figur dargestellt, ihre mit 23' bezeichnete, einen Strömungsquerschnitt freigebende Stellung einnimmt. Wiederum ist im geöffneten Zustand des Ventils, wie bei 22' gezeigt, die erste Tellerfederscheibe 22 verformt.

Die zweite Tellerfeder 9 bzw. 23 kann mit zumindest einem nach außen bzw. nach innen weisenden Führungssteg versehen sein, der an der Einspannstelle der ersten Tellerfeder 8 bzw. 22 mit eingespannt ist. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, an zumindest einer der Tellerfedern im Bereich ihrer gegenseitigen Berührung eine Profilierung in Gestalt einer Vertiefung oder dergleichen vorzusehen, die eine radiale Führung der im übrigen freien zweiten Tellerfederscheibe sicherstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 26 OO 820

1. Mit Tellerfedern und einem Ventilsitz ausgerüstete Ventilanordnung für einen ein Dämpfungsmedium enthaltenden Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei zumindest eine erste, im Bereich eines ihrer Ränder abgestützte Tellerfeder im Bereich ihres anderen Randes eine zweite Tellerfeder in Richtung auf den Ventilsitz gegen den Druck des Dämpfungsmediums abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Tellerfeder (8) im Bereich ihres einen Randes eingespannt ist und in radialer Richtung vor dem Ventilsitz (JO) frei in einem radialen Abstand endet, den die zweite Tellerfeder (9) überbrückt.

2. Ventilanordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der dem einen Rand der ersten Tellerfeder (8) zugekehrte Rand der zweiten Tellerfeder (9) mit zumindest einem eingespannten Führungssteg (11) versehen ist

3. Ventilanordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Tellerfedern (8, 9) im Bereich ihrer gegenseitigen Abstützung mit einem Profil zur radialen Führung der zweiten Tellerfeder (9) versehen ist.

4. Ventilanordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß ein einer inneren Stange (1) zugekehrter Rand der zweiten Tellerfeder (9) mit längs der Stange (1) axial verschiebbaren Führungsstegen (12) versehen ist.

5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen erste und zweite Tellerfeder (8, 9) zumindest eine dritte Tellerfeder eingefügt ist, die einen radialen Abstand zwischen den einander zugekehrten Rändern von erster und zweiter Tellerfeder (8,9) überbrückt.