Die Erfindung betrifft ein Dämpfventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , sowie einen Schwingungsdämpfer mit einem derartigen Dämpfventil.

Ein gattungsgemäßes Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer ist in der DE 10 2009 059 808 A1 dargestellt. Dabei bildet das Dämpfventil einen ringförmigen Steuerraum aus. Dieser Steuerraum ist über eine Drosselöffnung mit einem oberen Arbeitsraum des Schwingungsdämpfers wirkverbunden. Weiterhin ist der Steuerraum durch einen Hauptstufenkörper sowie ein Ventilgehäuse begrenzt, wobei Hauptstufenkörper und Ventilgehäuse über Führungsflächen zueinander ausgerichtet sind und sich axial zueinander verschieben können. Die Führungsflächen dichten zudem den Steuerraum im Wesentlichen gegenüber den anderen Räumen des Dämpfventils ab. Bei hohen Temperaturen und bei starken Belastungen des Dämpfventils, beispielsweise bei großen Volumenströmen, können Leckagen an den Führungsflächen wirksam werden, die einen Dämpfmediumfluss über die Führungsflächen in den Steuerraum erzeugen und zu einer zusätzlichen Schließkraft auf den Hauptstufenkörper führen. Hierdurch steigt der Druck im inneren des Ventils sowie im Steuerraum stark an, wobei das in den Steuerraum zuströmende Dämpfmedium bei extremen Bedingungen nicht schnell genug über die Drosselöffnung abgeführt werden kann. Hierdurch kann das Dämpfmedium aufschäumen, wodurch eine Dämpfwirkung bei einer nächsten Bewegung des Dämpfventils wesentlich geringer ausfällt. Außerdem kann eine Gassperre an einer Kolbenstangenführung unbrauchbar gemacht o- der beschädigt werden.

Es ist daher Aufgabe ein Dämpfventil bereitzustellen, bei dem ein Überdruck in dem Dämpfventil, insbesondere bei hohen Temperaturen und starker Belastung in Druckrichtung, vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des vollständigen Patentanspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausführungen der Erfindung beschrieben. An einem Dämpfventil dient mindestens eine Drosselöffnung als dauerhafte Verbindung zwischen einem Druckraum, der innerhalb des Dämpfventils angeordnet ist, und einem weiteren Raum, jedoch kann diese Drosselöffnung bei starker Beanspruchung des Dämpfventils nicht ausreichen, um einen Überdruck in dem Druckraum genügend schnell abzubauen. Daher ist an dem Druckraum ein Überdruckventil angeordnet, welches einen ausreichenden Abfluss des Dämpfmediums ermöglicht und einen Überdruck in dem Druckraum, insbesondere bei starker Belastung, vermindert oder verhindert. Dieses Überdruckventil ist zwischen dem Druckraum, der beispielsweise einen Steuerraum des Dämpfventils darstellen kann, und einem weiteren Raum angeordnet. Dabei kann das Überdruckventil den Druckraum und den weiteren Raum direkt, d.h. ohne weitere zwischengeschaltete Räume oder Kanäle, oder indirekt miteinander verbinden oder wirkverbinden. Der weitere Raum kann zudem innerhalb oder auch außerhalb des Dämpfventils angeordnet sein. Zum Abbau des hohen Drucks öffnet hierbei das Überdruckventil, wodurch das Dämpfmedium durch eine Öffnung des Überdruckventils aus dem Druckraum in den weiteren Raum strömen kann.

Das Dämpfventil kann unter anderem verstellbar, insbesondere elektronisch verstellbar ausgebildet sein. Zudem weist das Dämpfventil vorzugsweise eine Dämpfanordnung in Form einer Druckdämpfung sowie einer Zugdämpfung auf. Dabei ist es weiterhin möglich, dass das Dämpfventil eine mehrstufige Kennlinie bzw. eine Kennlinie mit mehreren Abschnitten verschiedener Dämpfkraft bzw. Dämpfkraftverläufe darstellt. Das Dämpfventil kann unter anderem für einen Einrohrschwingungsdämpfer sowie für einen Zweirohrschwingungsdämpfer verwendet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist das Überdruckventil parallel zu der Drosselöffnung geschaltet. Dadurch kann die Gesamtdurchflussmenge des Dämpfmediums und insbesondere der Abflussquerschnitt von dem Druckraum zu dem weiteren Raum vergrößert werden.

In einer anderen Ausbildungsvariante bildet das Überdruckventil die Drosselöffnung aus. Dabei kann das Überdruckventil dauerhaft einen bestimmten Durchflussquer- schnitt aufweisen, wobei sich dieser ab einem bestimmten Überdruck durch öffnen des Überdruckventils vergrößert.

Vorteilhafterweise ist das Überdruckventil durch ein Rückschlagventil ausgebildet. Das Rückschlagventil kann hierbei gemäß der Schrift DE 10 2006 036 691 A1 ausgebildet sein, deren Inhalt als Inhalt dieser Schrift anzusehen ist. Das Rückschlagventil kann bei einem Überdruck eine Öffnung freigeben, die ein abfließen des Druckmediums aus dem Druckraum bzw. eine Verringerung des Überdrucks im Steuerraum ermöglicht.

Gemäß einer Ausführungsvariante wird das Überdruckventil, bei einer Beanspruchung des Dämpfventils in einer ersten Richtung freigegeben und in einer zweiten Richtung gesperrt oder in der zweiten Richtung der Durchfluss von Dämpfmedium durch das Dämpfventil gedrosselt, insbesondere durch ein Rückschlagventil. Eine Drosselung in einer zweiten Richtung kann beispielsweise einem Durchflussquerschnitt entsprechen, der kleiner ist als der Durchflussquerschnitt in der ersten Richtung bei geöffnetem Überdruckventil, die hierbei als ungedrosselt betrachtet werden kann. Ein Durchfluss von Dämpfmedium in der ersten Richtung durch das Überdruckventil kann daher im Wesentlichen größer sein als in der zweiten Richtung. Das Überdruckventil sperrt in einer zweiten Richtung vorzugsweise dann, wenn das Überdruckventil parallel zu der Drosselöffnung geschaltet ist. Zudem drosselt das Überdruckventil in einer zweiten Richtung günstigerweise dann, wenn das Überdruckventil die Drosselöffnung ausbildet.

Ein Sperren oder Drosseln des Überdruckventils in der zweiten Richtung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Druckraum einen Steuerraum des Dämpfventils bildet und hierbei abhängig von dem Druck innerhalb des Steuerraums eine Dämpfwirkung in lediglich einer Betriebsrichtung des Dämpfventils beeinflusst, beispielsweise in Druckrichtung oder in Zugrichtung. Dadurch bleibt die ursprüngliche Dämpfcharakteristik des Dämpfventils in der zweiten Richtung erhalten. Zudem kann der Überdruck in dem Druckraum in der ersten Richtung abgebaut werden. Weitere Erläuterung zum Abbau des Überdrucks sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die erste Richtung einer Beanspruchung des Dämpfventils in Druckrichtung oder in Zugrichtung. Hierdurch kann das Überdruckventil optimal an den Aufbau und die Funktionsweise des Dämpfventils angepasst werden.

In einer weiteren Ausgestaltungsvariante ist das Überdruckventil bei einer Beanspruchung des Dämpfventils in der ersten Richtung ab einem bestimmten Druckunterschied ΔΡ, insbesondere einem Druckunterschied ΔΡ > 0, zwischen dem Druckraum und dem weiterem Raum geöffnet. Es ist daher möglich die Dämpfcharakteristik des Dämpfventils optimal an die Anforderungen anzupassen. Um eine Öffnung des Überdruckventils erst bei einer bestimmten Druckdifferenz zu erreichen, kann es von Vorteil sein ein vorgespanntes Rückschlagventil zu verwenden.

Günstigerweise bildet ein Arbeitsraum außerhalb des Dämpfventils den weiteren Raum aus. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Arbeitsraum bei einer Beanspruchung des Dämpfventils in der ersten Richtung stets einen geringeren Druck aufweist als der Druckraum.

Es wird zudem ein Schwingungsdämpfer vorgeschlagen, der ein Dämpfventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder gemäß mindestens einer der vorigen Ausführungen aufweist.

Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer und das zugehörige Dämpfventil werden im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer mit einem Dämpfventil und einem Überdruckventil;

Fig. 2 eine andere Variante des Überdruckventils aus Fig. 1 ;

Fig. 3 eine weitere Ansicht des Überdruckventils aus Fig. 2.

In der Fig. 1 sind die Richtungen oben und unten eingezeichnet, die im Folgenden zur Erläuterung verwendet werden. In der Fig. 1 ist ein Querschnitt eines Schwingungsdämpfers 10 mit einem verstellbaren Dämpfventil 12 dargestellt. Das Dämpfventil umfasst hierbei ein Einlaufventil 14, welches hier optional ist, sowie ein verstellbares Hauptventil 1 6 mit einem Vorventil 17. Während das Dämpfventil 12 einen unteren Arbeitsraum 18 von einem oberen Arbeitsraum 20 abtrennt, teilt das Hauptventil 1 6 den Innenraum 22 in mehrere Teilräume, unter anderem einen Hauptraum 22a, eine Vorlaufraum 22b und einen Steuerraum 22c, auf. Der Steuerraum 22c wird weiter oben sowie im Folgenden auch als Druckraum 22c bezeichnet. Der Hauptraum 22a und der Vorlaufraum 22b sind hierbei über einen Kanal 24a in einem Hauptventilkörper 28 miteinander verbunden. Zudem kann beim Abheben eines Ventilkegels 26 des Vorventils 17 von dem Hauptventilkörper 28 eine Verbindung zwischen dem Vorlaufraum 22b über einen weiteren Kanal 24b mit dem Steuerraum 22c herstellt oder gesperrt werden. Der Steuerraum 22c ist weiterhin über eine Drosselöffnung 30, die an einem inneren Ventilgehäuse 40 angeordnet ist, dauerhaft mit dem oberen Arbeitsraum 20 wirkverbunden.

Weiter ist der Steuerraum 22c durch das innere Ventilgehäuse 40 sowie den Hauptventilkörper 28 begrenzt. Der Hauptventilkörper 28 ist hierbei innerhalb des Ventilgehäuses 40 angeordnet und über Führungsflächen 38 axial beweglich gegenüber dem Ventilgehäuse 40 geführt. Bei normalem Betrieb des Dämpfventils 12 ist ein Dämpf- mittelfluss von dem Hauptraum 22a und dem Vorlaufraum 22b über die Führungsflächen 38 zu dem Steuerraum 22c nicht gegeben oder vernachlässigbar, sodass der Steuerraum im Wesentlichen gegenüber dem Hauptraum 22a und dem Vorlaufraum 22b abgedichtet ist. Weitere Ausführungen zur Funktionsweise des Dämpfventils werden hier nicht gegeben, es wird jedoch auf die DE 198 22 448 A1 verwiesen, welche die grundsätzliche Funktionsweise erläutert. Der Inhalt der DE 198 22 448 A1 ist als Inhalt dieser Schrift zu betrachten.

Weiter weist das Dämpfventil 12 neben den Drosselöffnungen 30 ein Überdruckventil 32 an dem Ventilgehäuse 40 auf, welches eine Wirkverbindung zwischen dem Steuerraum 22c und dem oberen Arbeitsraum 20 herstellen oder sperren kann. Das Überdruckventil 32 dient hier als zusätzliche Verbindung zu der Drosselöffnung 30 zwischen dem Steuerraum 22c und dem oberen Arbeitsraum 20. Das Überdruckventil 32 ist hierbei parallel zu der Drosselöffnung 30 angeordnet. Zudem ist das Über- druckventil 32 dabei insbesondere durch ein Rückschlagventil 36 ausgebildet, welches einen Rückschlagkörper 35 aufweist, der über ein Vorspannelement 37 gegenüber einer Öffnung 34 vorgespannt ist.

Das Überdruckventil 32 öffnet hierbei bei einer Bewegung des Dämpfventils 12 nach unten bzw. in Richtung der Druckstufe um einen Durchflussquerschnitt zum Durch- fluss des Dämpfmediums von dem Steuerraum 22c in den oberen Arbeitsraum 20 zu erhöhen. Dabei öffnet das Überdruckventil 32 erst ab einer Druckdifferenz ΔΡ zwischen dem Druck des Steuerraums 22c und dem Druck des oberen Arbeitsraums 20, wobei der Druck in dem Steuerraum 22c größer sein muss als in dem oberen Arbeitsraum 20. Dies ist bei starker Beanspruchung des Schwingungsdämpfers 10, insbesondere bei hohen Temperaturen sowie hohen Dämpfventilgeschwindigkeiten, der Fall, da hierbei ein hoher Druck im Innenraum des Dämpfventils 12 entsteht, wodurch wiederum Leckströme zwischen den Führungsflächen 38 des Hauptventilkörpers 28 und dem inneren Ventilgehäuses 40 auftreten können. Ist der Dämpfmit- telzufluss über die Führungsflächen 38 größer als der Dämpfmittelabfluss über die Drosselöffnungen 30, so steigt der Druck in dem Steuerraum 22c an und das Überdruckventil 32 öffnet um einen Abfluss des Dämpfmediums zu ermöglichen.

Könnte das Dämpfmedium nicht schnell genug abfließen, so würde der Druck im Inneren des Dämpfventils 12 stark ansteigen, unter anderem weil die Druckbeaufschlagung des Steuerraums 22c zu einer Schließkraft auf den Hauptventilkörper 28 führt. Aufgrund des weiter ansteigenden Drucks im Innenraum 22 des Dämpfventils könnten die bereits weiter oben erläuterten Nachteile auftreten, was jedoch durch das Überdruckventil 32 verhindert wird.

Das Überdruckventil 32 öffnet hierbei bei einer definierten Druckdifferenz ΔΡ > 0 zwischen dem Steuerraum 22c und dem oberen Arbeitsraum 20. Grundsätzlich ist das Überdruckventil 32 derart ausgebildet, dass ein Druckmediumfluss von dem Innenraum 22 des Dämpfventils 12 nach Außen ermöglicht, von außen in den Innenraum 22 jedoch verhindert wird. Ein Überdruck in dem oberen Arbeitsraum 20 wirkt daher schließend auf das Überdruckventil 32. Das Überdruckventil 32 ist bei einer Bewegung des Dämpfventils 12 nach oben bzw. in Zugrichtung gesperrt, wodurch die Dämpfcharakteristik des Dämpfventils 12 in Zugrichtung unverändert bleibt.

Die Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine weitere Variante des Überdruckventils 32, welches auch hier als Rückschlagventil 36 ausgebildet ist. Dabei bildet das Überdruckventil 32 zudem die Drosselöffnung 30 aus. In der Fig. 2 ist der Rückschlagkörper 35 gezeigt, der mithilfe der Vorspannfeder 37, die sich an einem fluiddurchlässigen Stützblech 42 abstützt, und den Rückschlagkörper gegenüber einem Überdruckventilsitz 44 vorspannt ist. Dabei kann ein Dämpfmedium von dem oberen Arbeitsraum 20, zwischen dem Rückschlagkörper 35 und dem Ventilgehäuse 40 vorbei, durch eine Nut 30 an dem Überdruckventilsitz 44 in die Öffnung 34 und anschließend in den Steuerraum 22c strömen. Die Drosselöffnung 30 wird hierbei insbesondere durch die Nut 30 sowie die Öffnung 34 gebildet, wobei der Durchflussquerschnitt der Nut 30 begrenzend wirkt. Dabei können an dem Überdruckventilsitz 44 mehrere Nuten angeordnet sein, um einen Durchflussquerschnitt zu erhöhen. Das Überdruckventil 32 drosselt hierbei den Durchfluss des Dämpfmediums durch das Überdruckventil 32 in der zweiten Richtung. Wird der Dämpfmittelfluss umgekehrt, so hebt der Rückschlagkörper 35 gegenüber der Vorspannung von dem Überdruckventilsitz 44 ab und gibt die Öffnung 34 frei, wodurch der Durchflussquerschnitt in der ersten Richtung wesentlich erhöht wird. Ein Überdruck in dem Steuerraum 22c gegenüber dem oberen Arbeitsraum 20 kann hierdurch abgebaut werden.

In der Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Überdruckventilsitz 44 dargestellt, wobei eine Mehrzahl an Nuten 30 gleichmäßig an dem Überdruckventilsitz 44 verteilt sind.

Bezuqszeichen

Schwingungsdämpfer

Dämpfventil

Einlaufventil

Hauptventil

Vorventil

, 20 Arbeitsraum

Innenraum

a Hauptraum

b Vorlaufraum

c Steuerraum

a, b Kanal

Ventilkegel

Hauptventilkörper

Drosselöffnung, Nut

Überdruckventil

Öffnung

Rückschlagkörper

Rückschlagventil

Vorspannelement

Führungsfläche

Ventilgehäuse

Stützblech

Überdruckventilsitz