DE4401689A1 - Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Bewegungsabläufen - Google Patents
Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von BewegungsabläufenInfo
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- F16F9/465—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall using servo control, the servo pressure being created by the flow of damping fluid, e.g. controlling pressure in a chamber downstream of a pilot passage
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von
Bewegungsabläufen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es gibt
bereits Schwingungsdämpfer mit einem vorgesteuerten Ventil mit einem
Ventilkörper. Bei diesem Ventil wird entsprechend den dem Ventil
zugeleiteten Steuersignalen eine Steuerkraft erzeugt und
dementsprechend wird ein Steuerkörper gegen einen Ventilsitz
betätigt. Damit kann ein Steuerdruck beeinflußt werden, der wiederum
den Ventilkörper beaufschlagt. Vom durch das Ventil strömenden
Druckmedium wird der Ventilkörper in Öffnungsrichtung beaufschlagt.
Der Steuerdruck betätigt den Ventilkörper in Schließrichtung. Damit
das Ventil einwandfrei arbeiten kann, ist zusätzlich eine Feder
erforderlich, die den Ventilkörper ebenfalls in Schließrichtung
betätigt. Dies hat zur Folge, daß auch bei vollständigem Entlasten
des Steuerdrucks der Ventilkörper in Schließrichtung betätigt wird.
Dies hat wiederum zur Folge, daß ein Mindestdruck in dem
Strömungsdurchlaß erforderlich ist, um das Ventil zu öffnen.
Der bekannte Schwingungsdämpfer kann beispielsweise zwischen einem
Fahrzeugaufbau und einem Radträger eines Straßenfahrzeugs eingebaut
sein. Wenn dieses Fahrzeug über eine sehr gute, gerade, ebene Straße
fährt, dann machen der Fahrzeugaufbau und der Radträger nur kleine
Bewegungen mit kleiner Relativgeschwindigkeit V zueinander. Dies
bedeutet, daß durch den Strömungsdurchlaß des Ventils relativ kleine
Druckmedium-Ströme fließen. Auf dieser geraden, guten Straße soll die
Dämpfung, d. h. die Dämpfkraft D des Schwingungsdämpfers sehr klein
sein, was bedeutet, daß der Schwingungsdämpfer das durch den
Strömungsdurchlaß strömende Druckmedium nicht bzw. nur sehr schwach
androsseln sollte. Da jedoch die für die Funktion notwendige Feder
den Ventilkörper in Schließrichtung ständig beaufschlagt, kann bei
dem bekannten Schwingungsdämpfer die Androsselung des Druckmediums
nicht in einem gewünschten Maße abgesenkt werden. Zu Beginn einer
Kurvenfahrt ist die Relativgeschwindigkeit V zwischen Fahrzeugaufbau
und Radträger groß. Dabei möchte man, je nach Umstand, häufig eine
große Dämpfung bzw. große Dämpfkraft D des Schwingungsdämpfers.
In beiliegender Fig. 1 ist schematisch dargestellt, in welchem
Bereich der bekannte Schwingungsdämpfer (EP-A-0 364 757) arbeiten
kann. In Richtung der Abszisse ist die Relativgeschwindigkeit V
zwischen dem Dämpferkolben und dem Zylinder dargestellt. Die Abszisse
zeigt somit den durch den Strömungsdurchlaß strömenden Druckmedium-
Strom. In der Ordinate ist die Dämpfung bzw. die Dämpfkraft D des
Schwingungsdämpfers bzw. die Druckdifferenz im Strömungsdurchlaß
aufgetragen. Eine obere Linie zeigt die größtmögliche Dämpfkraft D,
wenn der Steuerkörper mit maximaler Kraft F (F max) gegen seinen
Ventilsitz betätigt wird. Eine untere Linie zeigt die kleinstmögliche
Dämpfkraft D bei völlig entlastetem Steuerkörper (F = 0). Das Feld
zwischen diesen beiden Linien ist schraffiert dargestellt, was
bedeuten soll, daß der Schwingungsdämpfer im Bereich dieses Feldes
arbeiten kann. Die Fig. 1 zeigt deutlich, daß auch bei kleiner
Relativgeschwindigkeit V die Dämpfkraft D nicht beliebig klein
eingestellt werden kann. Bei dem bekannten Schwingungsdämpfer ist es
nicht möglich, das Band zwischen der größtmöglichen Dämpfkraft D und
der kleinstmöglichen Dämpfkraft D so breit zu wählen, daß der
Schwingungsdämpfer allen Wünschen gerecht werden kann.
Der bekannte Schwingungsdämpfer zeigt auch noch als weitere
Möglichkeit, eine zusätzliche, nichtverstellbare Drossel vorzusehen,
die parallel zu dem verstellbaren Ventil die beiden Arbeitsräume
verbindet. Damit kann bei kleiner Relativgeschwindigkeit V das
gesamte Druckmedium durch diese nichtverstellbare Drossel
hindurchströmen, weshalb im Bereich kleiner Relativgeschwindigkeit V
die Dämpfung bzw. die Dämpfkraft D von einer Parabel, wie sie in
beiliegender Fig. 2 beispielhaft dargestellt ist, bestimmt wird. Die
Fig. 2 zeigt deutlich, daß im Bereich kleiner Relativgeschwindigkeit
V der Schwingungsdämpfer nicht mehr steuerbar ist, denn in diesem
Bereich bestimmt die Parabel die Dämpfkraft D.
Der Erfinder vorliegender Anmeldung hat hausintern auch daran
gedacht, diese parallel zu dem eigentlichen Ventil angeordnete
nichtverstellbare Drossel ebenfalls verstellbar zu machen. Dazu wäre
ein zusätzlicher Elektromagnet erforderlich. Dies verbietet sich
jedoch aus Gewichts-, Volumen- und Kostengründen.
Es ist auch noch ein anderer Schwingungsdämpfer bekanntgeworden
(EP-A-0 504 624), bei dem ein zusätzlicher, vom Steuerkörper steuerbarer
Strömungsdurchlaß vorgesehen ist. Zum Steuern des Vorsteuerdrucks
wird der Steuerkörper gegen seinen Ventilsitz betätigt werden. Dies
geschieht üblicherweise mit einem Proportionalmagnet. Dabei muß der
Steuerkörper zum Steuern des Vorsteuerdrucks nur einen sehr kleinen
Weg zurücklegen. Da der Steuerkörper bei diesem Schwingungsdämpfer
zusätzlich auch noch den zusätzlichen Strömungsweg steuert, muß bei
dieser Ausführungsform der Steuerkörper jedoch einen relativ sehr
großen Weg zurücklegen können, was die Herstellkosten für den
Elektromagneten wesentlich erhöht. Auch der zusätzliche Strömungsweg
macht den Schwingungsdämpfer wesentlich größer. Da für den
zusätzlichen Strömungsweg häufig nicht genügend Platz zur Verfügung
gestellt werden kann, erhält man auch mit dem zusätzlichen
Strömungsweg eine beachtliche Androsselung des Druckmediums. Mit
Rücksicht auf die vom Elektromagneten zu erzeugende Magnetkraft
sollte der Durchmesser des Steuerkörpers möglichst klein gewählt
werden. Dies ist ein weiterer Grund, weshalb bei dem bekannten
Schwingungsdämpfer eine ausreichende Dimensionierung des
zusätzlichen Strömungsweges häufig nicht möglich ist.
Demgegenüber weist der mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs ausgestattete Schwingungsdämpfer den Vorteil einfacher
Herstellung und erweiterten Einstellmöglichkeiten der Dämpfung bzw.
der Dämpfkraft D des Schwingungsdämpfers auf. Vorteilhafterweise ist
es leicht möglich, den Schwingungsdämpfer so auszulegen, daß eine
besonders kleine Dämpfkraft erzielbar ist. Dazu ist ein Minimum an
zusätzlichem Aufwand erforderlich.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Schwingungsdämpfers möglich.
Durch den von der Steuerkraft betätigbaren Steuerkörper kann der
Vorsteuerdruck auf besonders einfache, vorteilhafte Weise gesteuert
werden.
Die den Ventilkörper in Schließrichtung beaufschlagende Schließfeder
trägt auf vorteilhafte Weise dazu bei, daß der Schwingungsdämpfer
unter allen Betriebsbedingungen einwandfrei arbeiten kann.
Leiten der den Ventilkörper betätigenden Steuerkraft über die Feder,
vereinfacht den Schwingungsdämpfer und man benötigt dadurch
vorteilhafterweise wenig Bauteile.
Die Begrenzereinheit bietet den Vorteil, die Wirkung der Feder exakt
zu bestimmen.
Die den Ventilkörper in Öffnungsrichtung beaufschlagende
Rückstellfeder bietet den Vorteil, daß der Ventilkörper stets in
seiner vorgesehenen Lage ist.
Ein ausgewähltes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 und 2 Kennfelder bereits
bekannter Schwingungsdämpfer, Fig. 3 und 7 zwei ausgewählte
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers in
Übersicht, Fig. 4 einen Ausschnitt des Schwingungsdämpfers, Fig. 5
ein beispielhaftes Kennlinienfeld des Schwingungsdämpfers und Fig. 6
eine abgewandelte Einzelheit des erfindungsgemäßen
Schwingungsdämpfers.
Für den erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer gibt es mehrere
Ausführungsformen, wobei nachfolgend ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel beispielhaft beschrieben ist.
Die Fig. 3 zeigt eine erste Masse 1, eine zweite Masse 2 und einen
Schwingungsdämpfer 4. Der Schwingungsdämpfer 4 umfaßt einen Zylinder
6, eine Kolbenstange 8 und einen Dämpferkolben 10. Der Dämpferkolben
10 ist mit der Kolbenstange 8 verbunden. Die Kolbenstange 8 ist an
die erste Masse 1 und der Zylinder 6 ist an die zweite Masse 2
angelenkt. Der Dämpferkolben 10 ist innerhalb des Zylinders 6 axial
verschiebbar gelagert und teilt einen Innenraum des Zylinders 6 in
einen oberen Arbeitsraum 12 und in einen unteren Arbeitsraum 14.
Durch den Dämpferkolben 10 führt ein Strömungsdurchlaß 16. Im Bereich
der ersten Masse 1 gibt es eine elektrische Steuerung 18 und im
Bereich des Strömungsdurchlasses 16 gibt es eine Ventileinrichtung
20, mit der ein durch den Strömungsdurchlaß 16 strömendes Druckmedium
gesteuert werden kann. Die Ventileinrichtung 20 ist über eine
elektrische Leitung 22 mit der elektrischen Steuerung 18 verbunden.
Die beiden Massen 1, 2 sind relativ zueinander bewegbar. Bei einer
Relativbewegung der beiden Massen 1, 2 strömt Druckmedium durch den
Strömungsdurchlaß 16. Dieses Druckmedium kann von der
Ventileinrichtung 20 gedrosselt werden, wodurch die Dämpfung des
Schwingungsdämpfers 4 gesteuert werden kann. Bei einer
Relativbewegung der beiden Massen 1, 2 zueinander vergrößert sich
einer der beiden Arbeitsräume 12, 14 und der jeweils andere
Arbeitsraum wird kleiner.
Zum Ausgleich des durch die eintauchende Kolbenstange 8 verdrängten
Volumens ist das Innere des Zylinders 6 in bekannter Weise über einen
Durchlaß 24 mit einem nicht dargestellten Ausgleichsbehälter
verbunden. Die erste Masse 1 ist beispielsweise ein Fahrzeugaufbau
eines Fahrzeugs, und die zweite Masse 2 ist beispielsweise ein
Radträger bzw. eine Achse des Fahrzeugs, an der ein Fahrzeugrad
drehbar gelagert ist.
Die Fig. 4 zeigt beispielhaft einen in Längsrichtung geschnittenen
Ausschnitt des Schwingungsdämpfers 4. Gezeigt ist der Bereich des
Schwingungsdämpfers 4, in dem sich die Ventileinrichtung 20 befindet.
In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben
Bezugszeichen versehen.
Die Ventileinrichtung 20 umfaßt einen Elektromagneten 26, einen Anker
28, einen Steuerkörper 30, einen Kolben 32, eine Begrenzereinheit 34
mit einer Feder 36, eine Rückstellfeder 38 und einen Ventilkörper 40.
Der Strömungsdurchlaß 16 verbindet den oberen Arbeitsraum 12 mit dem
unteren Arbeitsraum 14, wobei je nach Stellung des Ventilkörpers 40
das durch den Strömungsdurchlaß 16 strömende Druckmedium mehr oder
weniger angedrosselt wird. Der Strömungsdurchlaß 16 umfaßt einen
oberen Strömungsdurchlaßabschnitt 42 und einen unteren
Strömungsdurchlaßabschnitt 44. Der obere Strömungsdurchlaßabschnitt
42 führt aus dem oberen Arbeitsraum 12 in einen Nuteinstich 46. Am
Außenumfang des Ventilkörpers 40 ist ein Ringeinstich 48 vorgesehen.
Der untere Strömungsdurchlaßabschnitt 44 verbindet den unteren
Arbeitsraum 14 mit dem Ringeinstich 48.
Der Ventilkörper 40 ist in einer in dem Dämpferkolben 10 vorgesehenen
Ventilbohrung 50 axial verschiebbar gelagert. Am Ventilkörper 40 ist
eine Steuerkante 52 und am Dämpferkolben 10 ist eine feststehende
Kante 54 ausgebildet. Je nach Stellung des Ventilkörpers 40 wird
zwischen der Steuerkante 52 und der feststehenden Kante 54 ein
steuerbarer Steuerquerschnitt 55 gebildet. Der Steuerquerschnitt 55
bestimmt die Drosselung des Druckmediums und damit die Dämpfung bzw.
die Dämpfkraft D des Schwingungsdämpfers.
Die Begrenzereinheit 34 umfaßt neben der Feder 36 einen oberen
Federteller 56 und einen unteren Federteller 58.
An dem oberen Federteller 56 ist ein Anschlag 57 und an dem unteren
Federteller 58 ist ein Anschlag 59 vorgesehen. Die Federteller 56, 58
sind so aufeinander abgestimmt, daß die Begrenzereinheit 34 eine
bestimmte Länge nicht überschreiten kann. Ist eine auf die
Begrenzereinheit 34 in axialer Richtung wirkende Kraft kleiner als
die Federkraft der Feder 36, so kommen die beiden Anschläge 57, 59
gegenseitig zur Anlage. In der Fig. 4 ist die Begrenzereinheit 34
mit ihrer größten Länge dargestellt.
Andererseits aber sind die Federteller 56, 58 auch so aufeinander
abgestimmt, daß bei axialer Kraft auf die Begrenzereinheit 34 nach
Überwinden der Federkraft der Feder 36 die Begrenzereinheit 34
verkürzt werden kann. Dabei hebt der Anschlag 57 vom Anschlag 59 ab.
Wenn der Ventilkörper 40 nach oben verschoben wird, so kann die Feder
36 entsprechend arbeiten und mit ihrer Federkraft den Ventilkörper 40
nach unten beaufschlagen. Wird der Ventilkörper 40 mit einer Kraft,
die kleiner ist als die Federkraft der Feder 36, nach oben betätigt,
so wirkt die Begrenzereinheit 34 wie ein starrer Körper mit
konstanter Länge.
Die Rückstellfeder 38 sorgt dafür, daß der Ventilkörper 40 stets am
unteren Federteller 58 anliegt und daß die Begrenzereinheit 34
definiert am Gehäuse (Dämpferkolben 10) bzw. am Kolben 32 anliegt,
wie später noch erläutert wird. Die Kraft der Rückstellfeder 38 kann
wesentlich kleiner gewählt werden als die Federkraft der Feder 36.
Die Ventileinrichtung 20 umfaßt auch noch einen ersten Vorsteuerkanal
61, einen zweiten Vorsteuerkanal 62, einen dritten Vorsteuerkanal 63
und einen vierten Vorsteuerkanal 64.
Im Ventilkörper 40 gibt es eine Engstelle 66, die im Verlauf eines
Durchlasses 68 vorgesehen ist. Der Durchlaß 68 mit der Engstelle 66
verbindet die beiden Stirnseiten des Ventilkörpers 40. Die Engstelle
66 hat einen sehr kleinen Querschnitt.
Der Steuerkörper 30 kann von einer Steuerkraft F gegen einen am
Kolben 32 vorgesehenen Ventilsitz 70 betätigt werden. Die Steuerkraft
F ist in der Zeichnung durch einen mit F bezeichneten Pfeil
symbolhaft dargestellt. Zwischen dem gegen den Ventilsitz 70
betätigbaren Steuerkörper 30 und der Engstelle 66 gibt es einen
Vorsteuerdruckraum 72. Durch den Kolben 32 führt ein Durchlaß 74, so
daß eine Druckfläche 76 des Steuerkörpers 30 mit dem in dem
Vorsteuerdruckraum 72 herrschenden Vorsteuerdruck beaufschlagt ist.
Der nicht vom Vorsteuerdruck des Vorsteuerdruckraums 72 beaufschlagte
Teil des Steuerkörpers 30 befindet sich im Bereich eines
Ablaufdruckraums 78. Der Ventilkörper 40 ist in die Ventilbohrung 50
in der Weise eingebaut, daß der Ventilkörper 40 den
Vorsteuerdruckraum 72 gegenüber einem Zulaufdruckraum 80 abtrennt.
Der Zulaufdruckraum 80 ist mit dem Vorsteuerdruckraum 72 im
wesentlichen nur über die Engstelle 66 verbunden. Die
Begrenzereinheit 34 mit der Feder 36 und den Federtellern 56, 58 ist
in dem Vorsteuerdruckraum 72 so angebaut, daß die
Druckbegrenzereinheit 34 auf allen Seiten von dem in dem
Vorsteuerdruckraum 72 herrschenden Vorsteuerdruck beaufschlagt ist,
so daß die Begrenzereinheit 34 druckausgeglichen ist.
Wenn der Druckunterschied zwischen dem Vorsteuerdruck im
Vorsteuerdruckraum 72 und dem Ablaufdruck im Ablaufdruckraum 78 eine
gewisse, von der Steuerkraft F abhängige Größe überschreitet, dann
hebt der Steuerkörper 30 in erforderlichem Maße mehr oder weniger vom
Ventilsitz 70 ab und es bildet sich zwischen dem Ventilsitz 70 und
dem Steuerkörper 30 ein steuerbarer Vorsteuerquerschnitt 71.
Im Dämpferkolben 10 gibt es eine Bohrung 82. Der Kolben 32 führt
durch die Bohrung 82 und ist darin axial verschiebbar gelagert. Der
Kolben 32 ist auf seiner dem Vorsteuerdruckraum 72 zugewandten Seite
vom im Vorsteuerdruckraum 72 herrschenden Vorsteuerdruck beaufschlagt
und auf seiner dem Ablaufdruckraum 78 zugewandten Seite ist der
Kolben 32 von dem im Ablaufdruckraum 78 herrschenden Ablaufdruck
beaufschlagt. Der Kolben 32 ist in die Bohrung 82 so eingesetzt, daß
der Ablaufdruckraum 78 gegenüber dem Vorsteuerdruckraum 72
abgedichtet ist. Der Durchmesser der Bohrung 82 bzw. der durch die
Bohrung 82 führende Teil des Kolbens 32 bestimmt den Wirkdurchmesser
des Kolbens 32. Der Wirkdurchmesser ist einerseits vom im
Ablaufdruckraum 78 herrschenden Ablaufdruck und andererseits von im
Vorsteuerdruckraum 72 herrschenden Vorsteuerdruck beaufschlagt.
Der erste Vorsteuerkanal 61 führt aus dem Ablaufdruckraum 78 in den
oberen Arbeitsraum 12, der zweite Vorsteuerkanal 62 führt aus dem
Ablaufdruckraum 78 in den unteren Arbeitsraum 14, der dritte
Vorsteuerkanal 63 führt aus dem oberen Arbeitsraum 12 in den
Zulaufdruckraum 80, und der vierte Vorsteuerkanal 64 führt aus dem
unteren Arbeitsraum 14 in den Zulaufdruckraum 80. In den
Vorsteuerkanälen 61, 62, 63, 64 sind jeweils Rückschlagventile
eingebaut, so daß das Druckmedium im wesentlichen nur in der
angegebenen Richtung strömen kann und der entgegengesetzte
Strömungsweg durch die Vorsteuerkanäle 61, 62, 63, 64 ist für das
Druckmedium durch die in der Fig. 4 dargestellten Rückschlagventile
gesperrt. Weil wegen der klein dimensionierten Engstelle 66 nur wenig
Druckmedium durch die Vorsteuerkanäle 61, 62, 63, 64 strömen kann,
genügen kleine Querschnitte für die Vorsteuerkanäle. Die
Vorsteuerkanäle 61, 62, 63, 64 und die darin vorgesehenen
Rückschlagventile sind so ausgeführt, daß das Druckmedium in der
freigegebenen Richtung so gut wie ohne Druckverlust durch die
Vorsteuerkanäle strömen kann.
Der Steuerkörper 30 hat bei dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel die Form einer Kugel, die der Anker 28 bei
vorhandener Steuerkraft F gegen den Ventilsitz 70 betätigen kann.
Damit der Steuerkörper 30 nicht zur Seite ausweichen kann, kann auch
noch eine Kugelführung vorgesehen sein, die jedoch in der Zeichnung
der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt ist. Es ist auch
möglich, den Steuerkörper 30 und den Anker 28 zusammen einstückig
auszuführen.
Bewegt sich der Dämpferkolben 10 nach oben bzw. der Zylinder 6
gegenüber dem Dämpferkolben 10 nach unten, so strömt das Druckmedium
aus dem oberen Arbeitsraum 12 durch den oberen
Strömungsdurchlaßabschnitt 42, durch den Nuteinstich 46, durch den
Steuerquerschnitt 55, durch den Ringeinstich 48 und durch den unteren
Strömungsdurchlaßabschnitt 44 in den unteren Arbeitsraum 14.
Andererseits, bei sich nach unten bewegendem Dämpferkolben 10 bzw.
bei relativ zum Dämpferkolben 10 nach oben sich bewegendem Zylinder 6
strömt das Druckmedium aus dem unteren Arbeitsraum 14 in
entgegengesetzter Richtung und zwar durch den unteren
Strömungsdurchlaßabschnitt 44, durch den Ringeinstich 48, durch den
Steuerquerschnitt 55, durch den Nuteinstich 46 und durch den oberen
Strömungsdurchlaßabschnitt 42 in den oberen Arbeitsraum 12. Das
Druckmedium kann je nach relativer Bewegung des Dämpferkolbens 10
wechselweise in beiden Richtungen durch den Strömungsdurchlaß 16
zwischen den Arbeitsräumen 12, 14 hin und her strömen. Je nach
Stellung des Ventilkörpers 40 im Dämpferkolben 10 und somit je nach
Öffnungsweite des Steuerquerschnitts 55 wird das Druckmedium bei
Strömung durch den Strömungsdurchlaß 16 mehr oder weniger
angedrosselt, so daß durch Steuerung der Stellung des Ventilkörpers
40 die Dämpfung bzw. die Dampfkraft D des Schwingungsdämpfers 4
gesteuert werden kann.
Der Schwingungsdämpfer hat zwei Arbeitsbereiche I und II. Im ersten
Arbeitsbereich I ist der Ventilkörper 40 vorgesteuert; im zweiten
Arbeitsbereich II ist der Ventilkörper 40 direkt gesteuert.
Nachfolgend wird zunächst der erste Arbeitsbereich I näher
betrachtet, bei dem der Ventilkörper 40 nicht unmittelbar von der
Steuerkraft F, sondern von einem von der Steuerkraft F gesteuerten
Vorsteuerdruck beaufschlagt ist.
Wenn der Schwingungsdämpfer 4 im ersten Arbeitsbereich I arbeitet,
dann befindet sich der obere Federteller 56 in seiner oberen Endlage
und liegt somit mit seiner oberen, dem Ventilkörper 40 abgewandten
Stirnseite an einer Stufe 84 der Bohrung 50 an.
Je nachdem, ob der Druck im oberen Arbeitsraum 12 oder im unteren
Arbeitsraum 14 größer als der Druck im jeweils anderen Arbeitsraum
ist, kann ein sehr kleiner Teil des Druckmediums aus dem Arbeitsraum
12, 14 mit dem höheren Druck durch den dritten Vorsteuerkanal 63 oder
durch den vierten Vorsteuerkanal 64 in den Zulaufdruckraum 80
strömen. Dies bedeutet, in dem Zulaufdruckraum 80 herrscht der
jeweils höhere Druck der Arbeitsräume 12, 14. Aus dem Zulaufdruckraum
80 kann dieser sehr kleine Teil des Druckmediums durch die Engstelle
66 in den Vorsteuerdruckraum 72 strömen. Der in dem
Vorsteuerdruckraum 72 herrschende Vorsteuerdruck beaufschlagt die
Druckfläche 76 des Steuerkörpers 30. Entsprechend der Steuerkraft F
hebt der Steuerkörper 30 gerade so weit vom Ventilsitz 70 ab und
durch den Vorsteuerquerschnitt 71 kann aus dem Vorsteuerdruckraum 72
gerade so viel Druckmedium entweichen, daß der Vorsteuerdruck im
Vorsteuerdruckraum 72 gerade der Größe der Steuerkraft F entspricht.
Somit kann über die Steuerkraft F der Vorsteuerdruck im Vorsteuerraum
72 gesteuert werden. Da durch die Engstelle 66 nur wenig Druckmedium
in den Vorsteuerdruckraum 72 einströmen kann, genügt zum
Einregulieren des Vorsteuerdrucks im Vorsteuerdruckraum 72 ein
geringes Öffnen des Vorsteuerquerschnitts 71, so daß hierzu der
Steuerkörper 30 insgesamt einen sehr kleinen Stellweg zurücklegen
muß. Der von der Steuerkraft F steuerbare Vorsteuerdruck im
Vorsteuerdruckraum 72 beaufschlagt den Ventilkörper 40 in
Schließrichtung, während der jeweils größere der Drücke der
Arbeitsräume 12, 14 den Ventilkörper 40 in Öffnungsrichtung
beaufschlagt. Arbeitet der Schwingungsdämpfer im ersten
Arbeitsbereich I, so liegt der obere Federteller 56 der
Begrenzereinheit 34 an der Stufe 84 an und der Zulaufdruck im
Zulaufdruckraum 80 verschiebt den Ventilkörper 40 gerade so weit
gegen die Federkraft der Feder 36 und gegen den Vorsteuerdruck im
Vorsteuerdruckraum 72, daß am Ventilkörper 40 Druckgleichgewicht
herrscht. Somit kann über die Größe der Steuerkraft F über den Umweg
der Steuerung des Vorsteuerdrucks indirekt der Differenzdruck
zwischen den beiden Arbeitsräumen 12, 14 gesteuert werden.
Entsprechend der Steuerkraft F öffnet der Ventilkörper 40 den
Steuerquerschnitt 55 gerade so weit, daß der gewünschte
Differenzdruck eingestellt wird.
Der Steuerquerschnitt 55 öffnet gerade so weit, daß der zwischen den
Arbeitsräumen 12, 14 sich austauschende Druckmedium-Strom mit der
gewünschten Druckdifferenz hindurchströmen kann. Ist der Druckmedium-
Strom groß, so öffnet der Steuerquerschnitt 55 weit und ist der
Druckmedium-Strom klein, so öffnet der Steuerquerschnitt 55 weniger
weit. Dies ist unabhängig von der Steuerkraft F und hängt, damit
entsprechend der Steuerkraft F der gewünschte Differenzdruck gehalten
wird, von der Größe des Druckmedium-Stromes ab. Der Differenzdruck
bestimmt die Dämpfung bzw. die Dämpfkraft D des Schwingungsdämpfers.
Aus dem Ablaufdruckraum 78 kann das Druckmedium durch den ersten
Vorsteuerkanal 61 oder durch den zweiten Vorsteuerkanal 62 in den
oberen Arbeitsraum 12 oder in den unteren Arbeitsraum 14 abströmen,
je nachdem, in welchem der beiden Arbeitsräume 12, 14 der niedrigere
Druck herrscht.
Da im ersten Arbeitsbereich I der obere Federsteller 56 an der Stufe
84 fest anliegt und weil der Kolben 32 am oberen Federsteller 56
anliegt, bleibt der Kolben, solange der Schwingungsdämpfer im ersten
Arbeitsbereich I arbeitet, ortsfest in der Bohrung 82 stehen.
Die Fig. 4 zeigt die Begrenzereinheit 34 in gestrecktem Zustand und
an der Stufe 84 anliegend. Die entsprechenden Teile der
Ventileinrichtung 20 sind so-aufeinander abgestimmt, daß dabei der
Steuerquerschnitt 55 eine bestimmte, geometrisch festgelegte Größe
aufweist. Im ersten Arbeitsbereich I kann der Steuerquerschnitt,
ausgehend von der bestimmten, geometrisch festgelegten Größe,
geöffnet werden.
Es folgt nun eine nähere Betrachtung des zweiten Arbeitsbereichs II
des Schwingungsdämpfers.
Die Längen der zusammengebauten Teile sind so aufeinander abgestimmt,
daß bei maximaler Länge der Begrenzereinheit 34 und wenn die
Begrenzereinheit 34 an der Stufe 84 anliegt, der Steuerquerschnitt 55
zwischen der Steuerkante 52 und der feststehenden Kante 54 um die
bestimmte, geometrisch festgelegte Größe geöffnet ist. Um den
Steuerquerschnitt 55 ausgehend von dieser bestimmten Größe weiter zu
schließen, kann die Steuerkraft F über den Steuerkörper 30 den Kolben
32 in Richtung des Ventilkörpers 40 betätigen. Dabei wird der Kolben
32 in der Bohrung 82 axial verschoben, und dabei hebt der obere
Federteller 56 von der Stufe 84 ab. Wenn der Schwingungsdämpfer im
zweiten Arbeitsbereich II arbeitet, kann die Begrenzereinheit 34 als
starr angesehen werden. Deshalb wird, im gleichen Maße wie der Kolben
32 nach unten (Fig. 4) verstellt wird, über die Begrenzereinheit 34
auch der Ventilkörper 40 nach unten betätigt, so daß der
Steuerquerschnitt 55 entsprechend geschlossen wird. In dem zweiten
Arbeitsbereich II arbeitet die Ventileinrichtung 20 mit dem
Ventilkörper 40 in direkt gesteuerter Weise. Im zweiten
Arbeitsbereich II wird der Ventilkörper 40 von der Steuerkraft F
direkt gesteuert, ohne Umweg über einen Vorsteuerdruck. Im zweiten
Arbeitsbereich II bilden der Ventilkörper 40, die Begrenzereinheit
34, der Kolben 32, der Steuerkörper 30 und der Anker 28 eine
zusammenhängende Einheit, ohne daß diese Einheit verkürzt bzw.
gelängt wird. Diese Einheit bewegt sich gemeinsam, ohne ihre relative
Lage zueinander zu verändern. Da im zweiten Arbeitsbereich II der
Vorsteuerquerschnitt 71 im wesentlichen geschlossen ist, herrscht im
Vorsteuerdruckraum 72 derselbe Druck wie in dem Zulaufdruckraum 80.
Die Fig. 5 zeigt beispielhaft ein Kennlinienfeld eines
erfindungsgemäß ausgeführten Schwingungsdämpfers.
In der Abszisse ist die Relativgeschwindigkeit V, mit der sich der
Dämpferkolben 10 relativ zum Zylinder 6 bewegt, dargestellt. In der
Ordinate ist die Dämpfung bzw. die Dämpfkraft D des
Schwingungsdämpfers bzw. der Differenzdruck zwischen den beiden
Arbeitsräumen 12, 14 aufgetragen. Entsprechend der
Relativgeschwindigkeit V ergibt sich der durch die Ventileinrichtung
20 strömende Druckmedium-Strom, so daß bei Wiedergabe des
Druckmedium-Stroms in der Abszisse ein gleiches Kennlinienfeld
entstehen würde.
Angenommen, der Ventilkörper 40 wäre nicht verschieblich, sondern in
der in der Fig. 4 dargestellten Stellung in der Ventilbohrung 50
festgeklemmt und der Steuerquerschnitt 55 wäre die bereits erwähnte,
bestimmte, geometrisch festgelegte Größe geöffnet, so würde bei
zunehmender Relativgeschwindigkeit V die Dämpfkraft D entsprechend
der parabelförmigen Kurve a (Fig. 5) zunehmen und bei kleiner
werdender Relativgeschwindigkeit V würde die Dämpfkraft D entlang der
Kurve a abnehmen. Da der Ventilkörper 40 jedoch axial verschiebbar
ist, wird bei zunehmender Relativgeschwindigkeit V, nachdem die
Dämpfkraft D ein bestimmtes Maß erreicht hat, der Ventilkörper 40
gegen die Federkraft der Feder 36 nach oben ausgelenkt, entsprechend
der Steuerkraft F. Bei dem Schwingungsdämpfer ist die Steuerkraft F
über die steuerbare Bestromung des Elektromagneten 26 veränderbar.
Somit ist auch die Dämpfkraft D entsprechend der Steuerkraft F
zwischen der Linie b und der Linie c einstellbar. Die Linie b wird
erreicht, wenn die Steuerkraft F Null ist. In diesem Fall bestimmt
sich die minimale Dämpfkraft D durch die Federkraft der Feder 36.
Damit der Ventilkörper 40 nach oben abheben kann, muß diese
Federkraft immer überwunden werden. Wie bereit einleitend erwähnt,
ist es nicht möglich, die Federkraft der Feder 36 beliebig klein zu
wählen, so daß auch dann, wenn die Steuerkraft F Null ist, eine
bestimmte Dämpfkraft D nicht unterschritten werden kann. Bei größeren
Relativgeschwindigkeiten V spielt dies keine Rolle, weil dann bei den
vorgesehenen Anwendungen des Schwingungsdämpfers nie eine kleinere
Dämpfkraft D erforderlich ist. Die obere Linie c wird im wesentlichen
bestimmt von der mit Hilfe des Elektromagneten 26 erzielbaren
größtmöglichen Steuerkraft F.
Wenn, ausgehend von dem in der Fig. 5 eingetragenen ersten
Arbeitsbereich I, die Relativgeschwindigkeit V abnimmt, so beginnt
die Feder 56 sich auszudehnen, bis die Begrenzereinheit 34 ihre
maximal mögliche Länge erreicht. Dann erreicht der Steuerquerschnitt
55 seine bereits erwähnte, bestimmte, geometrisch festgelegte Größe.
Wenn die Relativgeschwindigkeit V nun noch weiter abnimmt, so kann
die Steuerkraft F über den axial verschiebbaren Kolben 32 und über
die nun starre Begrenzereinheit 34 den Ventilkörper 40 weiter nach
unten betätigen und dadurch den Steuerquerschnitt 55 weiter
schließen, wodurch der Schwingungsdämpfer nun in dem in der Fig. 5
mit II bezeichneten zweiten Arbeitsbereich II arbeitet. Dieser zweite
Arbeitsbereich II erstreckt sich beispielsweise zwischen der
parabelförmigen Kurve a, sowie der Linie d und einer weiteren
parabelförmigen Kurve e. Die Kurve e kommt daher, weil eine gewisse
Leckage zwischen den beiden Arbeitsräumen 12, 14 nie ganz zu
vermeiden ist.
Im zweiten Arbeitsbereich II wirkt die Begrenzereinheit 34 als
starres Gebilde. Der Kolben 32 ist verschiebbar. Der Anker 28, der
Steuerkörper 30, der Kolben 32, die Begrenzereinheit 34 und der
Ventilkörper 40 bilden im zweiten Arbeitsbereich II eine in sich
starre Einheit, die, zur Steuerung des Steuerquerschnitts 55,
zusammenhängend verstellt wird. Die Rückstellfeder 38 bzw. der
Zulaufdruck im Zulaufdruckraum 80 sorgen dafür, daß diese Teile 28,
30, 32, 34 und 40 zusammen bleiben.
Es ist möglich, den Kolben 32 und den oberen Federteller 56 als ein
Teil auszuführen. Ebenso kann der untere Federteller 58 und der
Ventilkörper 40 ein gemeinsames Bauteil sein.
Die Fig. 6 zeigt beispielhaft eine Abwandlung einer Einzelheit des
in der Fig. 4 ausschnittweise dargestellten Schwingungsdämpfers.
In der Fig. 4 ist der Durchmesser der Bohrung 82 und damit der
Wirkdurchmesser des Kolbens 32 größer als die Druckfläche 76 des
Steuerkörpers 30. In der Fig. 6 ist der Durchmesser der Bohrung 82
und damit der Wirkdurchmesser des Kolbens 32 kleiner als die
Druckfläche 76 des Steuerkörpers 30.
Der Schwingungsdämpfer kann aufverschiedene Weise ausgeführt sein,
so daß man die jeweils gewünschten, dem jeweiligen Bedarfangepaßten
Arbeitsbereiche I und II erhalten kann. Die Arbeitsbereiche I und II
kann man beispielsweise durch entsprechende Wahl der Feder 36 und der
Rückstellfeder 38, durch geeigneten Durchmesser des Ventilkörpers 40,
durch Wahl der Engstelle 66, durch Abstimmung des Wirkdurchmessers
des Kolbens 32 und durch Abstimmung der Druckfläche 76 beeinflussen.
Insbesondere dadurch, ob die Druckfläche 76 des Steuerkörpers 30
größer oder kleiner als der Wirkdurchmesser des Kolbens 32 gewählt
wird, können die Arbeitsbereiche I und II entsprechend beeinflußt
werden. Beispielsweise kann durch Wahl der bestimmten, geometrisch
festgelegten Größe des Steuerquerschnitts 55 für den in der Fig. 4
dargestellten Zustand, bei dem der obere Federteller 56 an der Stufe
84 anliegt und die Begrenzereinheit 34 ihre maximale Länge erreicht,
die in der Fig. 5 dargestellte parabelförmige Kurve a dem jeweiligen
Bedarfangepaßt werden. Bei der Feder 36 und der Rückstellfeder 38
können die Kräfte und die Federrate dieser Federn entsprechend dem
Bedarf gewählt werden. Wird beispielsweise die Rückstellfeder 38 mit
einer hohen Federrate (steife Feder) versehen, so wird mit
zunehmendem Schließen des Steuerquerschnitts 55 der Einfluß der
Rückstellfeder 38 zunehmend größer, so daß man beispielsweise eine
der in der Fig. 5 mit f bzw. g bzw. h bezeichneten Kurven erhalten
kann.
Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der
Durchmesser der Ventilbohrung 50 im Bereich des Ventilkörpers 40
konstant, so daß beim Schließen des Steuerquerschnitts 55 die
Steuerkante 52 über die feststehende Kante 54 hinaus verstellt werden
kann. Es ist auch möglich, den Durchmesser der Ventilbohrung 50 im
Bereich der feststehenden Kante 54 mit einem Absatz zu versehen und
den Durchmesser des Ventilkörpers 40 entsprechend anzupassen, so daß
beim Schließen des Steuerquerschnitts 55 die Steuerkante 52 des
Ventilkörpers 40 an der feststehenden Kante 54 zur Auflage kommt.
Es ist auch möglich, die Steuerkante 52 oder die feststehende Kante
54 mit einem in axialer Richtung wellenartigen Profil oder mit in
axialer Richtung sich erstreckenden Kerben zu versehen, so daß beim
Öffnen bzw. beim Schließen des Steuerquerschnitts 55 ein relativ
weicher Übergang erzielbar ist. Auch dadurch kann das Kennlinienfeld,
insbesondere im zweiten Arbeitsbereich II, beeinflußt werden.
Wie bereits erwähnt, muß im ersten Arbeitsbereich I zum Steuern des
Ventilkörpers 40 der Steuerkörper 30 nur sehr wenig Hub ausführen. Da
die Durchmesser der Steuerkante 52 bzw. der feststehenden Kante 54
relativ groß sind, muß, um einen beachtlichen Steuerquerschnitt 55
freizugeben, nur ein geringer Hub ausgeführt werden, so daß auch zur
direkten Betätigung des Ventilkörpers 40 im zweiten Arbeitsbereich II
nur ein geringer Hub des Steuerkörpers 30 erforderlich ist. Da
deshalb der Anker 28 nur insgesamt einen kleinen Hub ausführen können
muß, können leicht beschaffbare, einfache Proportionalmagnete oder
einfache Stellmagnete zur Erzeugung der Steuerkraft F verwendet
werden.
Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt der
Elektromagnet 26 nach unten und somit in Richtung der Steuerkraft F.
Es ist aber auch möglich, eine in der Fig. 4 nur gestrichelt
angedeutete Feder 86 vorzusehen, die die Steuerkraft F erzeugt, und
zum Verkleinern der Steuerkraft F muß der Elektromagnet 26 den Anker
28 nach oben betätigen. Diese Ausführungsvariante benötigt zwar noch
die Feder 86, hat aber den Vorteil, daß bei Ausfall des
Elektromagneten 26 die maximale Steuerkraft F und damit die maximale
Dämpfkraft D erzielt wird. Dies kann bei manchen Schwingungsdämpfern
aus Sicherheitsgründen erwünscht sein.
Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel kann sich
der Zulaufdruck im Zulaufdruckraum 80, wenn der Ventilkörper 40
direkt gesteuert im zweiten Arbeitsbereich II arbeitet, auch in den
Steuerdruckraum 72 ausbreiten, so daß auch im Steuerdruckraum 72 der
gleiche Druck wie im Zulaufdruckraum 80 herrscht, weil, solange der
Ventilkörper 40 direkt gesteuert wird, der Vorsteuerquerschnitt 71
geschlossen ist. Damit herrscht Gleichgewicht am Ventilkörper 40, und
die Steuerkraft F muß nur noch gegenüber dem auf den relativ kleinen
Wirkdurchmesser des Kolbens 32 wirkenden Zulaufdruck das
Gleichgewicht halten. Somit kann auch dann, wenn der
Schwingungsdämpfer im zweiten Arbeitsbereich II arbeitet, der
Differenzdruck zwischen den beiden Arbeitsräumen 12, 14 weitgehend
unabhängig von der Relativgeschwindigkeit V eingestellt werden.
D. h., die Steuerkraft F steuert auch im zweiten Arbeitsbereich II
unmittelbar den Differenzdruck bzw. die Dämpfkraft D und die Größe
des Steuerquerschnitts 55 stellt sich automatisch entsprechend der
Relativgeschwindigkeit V ein.
Der Schwingungsdämpfer kann aber auch so abgewandelt werden, daß der
Ventilkörper 40 dann, wenn der Schwingungsdämpfer im zweiten
Arbeitsbereich II arbeitet, unabhängig vom zwischen den beiden
Arbeitsräumen 12, 14 herrschenden Differenzdruck verstellt werden
kann. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß beim Schließen
des Steuerquerschnitts 55 ab einem gewissen Stellweg auch die beiden
Vorsteuerkanäle 63, 64 verschlossen werden. Dies ist leicht möglich,
wenn man den Vorsteuerkanal 63 so anordnet, daß er ab einem
bestimmten Stellweg des Ventilkörpers 40 von der feststehenden Kante
54 überdeckt wird. Entsprechend kann man den Vorsteuerkanal 64 so in
den Zulaufdruckraum 80 einleiten, daß er ebenfalls ab einem
bestimmten Stellweg des Ventilkörpers 40 vom Ventilkörper 40
überdeckt wird. So ist es auf einfache Weise möglich, den
Schwingungsdämpfer so abzuändern, daß bei direkt betätigtem
Ventilkörper 40, d. h. im zweiten Arbeitsbereich II, der
Steuerquerschnitt 55 entsprechend der Steuerkraft 50 einstellbar ist.
Hierbei ist die Dämpfkraft D nicht nur von der Steuerkraft F, sondern
im wesentlichen auch von der Relativgeschwindigkeit V abhängig. Bei
dieser Ausführungsvariante wird im ersten Arbeitsbereich I durch die
Steuerkraft F die Dämpfkraft D gesteuert, und die Größe des
Steuerquerschnitts 55 ergibt sich in Abhängigkeit der
Relativgeschwindigkeit V. Im zweiten Arbeitsbereich II bestimmt die
Steuerkraft F die Größe des Steuerquerschnitts 55, und die Dämpfkraft
D ergibt sich dann in Abhängigkeit zur Relativgeschwindigkeit V. Das
heißt, bei dieser Ausführungsvariante ist, je nachdem in welchem
Arbeitsbereich der Schwingungsdämpfer arbeitet, die Dämpfkraft D
direkt oder indirekt steuerbar.
Die Ventileinrichtung 20 mit dem Ventilkörper 40 kann, wie in der
Fig. 4 dargestellt, innerhalb des Dämpferkolbens 10 angeordnet sein.
Es ist aber auch möglich, die Ventileinrichtung 20 außerhalb des
Zylinders anzuordnen und zwar so, daß über entsprechend gestaltete
Durchflußleitungen von den beiden Arbeitsräumen 12, 14 das
Druckmedium durch den Strömungsdurchlaß 16 der Ventileinrichtung 20
hindurchgeführt wird.
Die Fig. 7 zeigt beispielhaft eine weitere Ausführungsform des
Schwingungsdämpfers.
Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Schwingungsdämpfer 4 gibt es die
zwei Arbeitsräume 12, 14, die vom Dämpferkolben 10 getrennt sind. Es
ist aber beispielsweise möglich, als Schwingungsdämpfer einen
sogenannten Plungerzylinder 4′ vorzusehen, der keinen Dämpferkolben
besitzt. Bei dem sogenannten Plungerzylinder 4′ wird beim Eintauchen
der Kolbenstange 8′ ein Innenraum 12′ des Zylinders 6′ verkleinert
und das dadurch verdrängte Volumen wird in einen außerhalb des
Plungerzylinders 4′ angeordneten Arbeitsraum 14′ verdrängt. In diesem
Fall verbindet der Strömungsdurchlaß 16, in dem die Ventileinrichtung
20 angeordnet ist und wo die Dämpfkraft D gesteuert wird,
beispielsweise den Innenraum 12′ des Plungerzylinders 4′ mit dem
außerhalb des Zylinders angeordneten Arbeitsraum 14′, wie in der
Fig. 7 beispielhaft dargestellt. Beim Austauchen der Kolbenstange 8′
strömt das Druckmedium in umgekehrter Richtung durch die
Ventileinrichtung 20.
Die in den Fig. 3 und 7 dargestellten Ausführungsvarianten zeigen
jeweils einen Schwingungsdämpfer 4, 4′ zur Dämpfung von
Bewegungsabläufen von zwei sich relativ zueinander bewegender Massen
1, 2, mit einem Zylinder 6, 6′ mit mindestens einem ein Druckmedium
enthaltenden Arbeitsraum 12, 14 bzw. 12′ mit mindestens einem
Arbeitsraumvolumen, wobei das Arbeitsraumvolumen des mindestens einen
Arbeitsraums durch eine Relativbewegung der beiden Massen 1, 2
zueinander veränderbar ist, mit einem mit dem mindestens einen
Arbeitsraum 12, 14 bzw. 12′ verbundenen, mit mindestens einem
Ventilkörper 40 steuerbaren, vom Druckmedium durchströmbaren
Strömungsdurchlaß 16, ferner mit einer mit Steuersignalen der
elektrischen Steuerung 18 ansteuerbaren und in Abhängigkeit von den
Steuersignalen eine Steuerkraft F erzeugenden Steuereinrichtung
(Elektromagnet 26), wobei abhängig von der Steuerkraft F in dem
ersten Arbeitsbereich I ein den mindestens einen Ventilkörper 40
beaufschlagender Vorsteuerdruck (im Vorsteuerdruckraum 72) steuerbar
ist und wobei der mindestens eine Ventilkörper 40 in dem zweiten
Arbeitsbereich II von der Steuerkraft F auch noch direkt betätigbar
ist.
Im ersten Arbeitsbereich I ist der mindestens eine Ventilkörper 40
indirekt über den Vorsteuerdruck steuerbar und beim Betreiben des
Schwingungsdämpfers 4, 4′ im zweiten Arbeitsbereich II ist der
mindestens eine Ventilkörper 40 von der Steuerkraft F direkt
betätigbar.
Zur Ermittlung der Stellung des Ventilkörpers 40 und damit zur
besonders genauen Steuerung bzw. Regelung des Steuerquerschnitts 55
kann ein Wegsensor 88 vorgesehen sein, dessen Ausgangssignale der
Steuerung 18 zugeleitet werden, welche dementsprechend die Bestromung
des Elektromagneten 26 steuert bzw. korrigierend eingreift.
Der Ventilkörper 40 ist, wie die Fig. 4 zeigt, in der Ventilbohrung
50 axial gleitverschiebbar. Die Erfindung kann aber auch so
ausgeführt sein, daß der Ventilkörper nicht gleitverschiebbar
gelagert, sondern an einer Membrane aufgehängt ist. Der Ventilkörper
kann aber auch zusammen mit der Membrane einstückig ausgeführt sein.
Im ersten Arbeitsbereich I arbeitet der erfindungsgemäße
Schwingungsdämpfer in gleicher Weise wie es in der Europäischen
Patentanmeldung EP-A-0 364 757 für die dort dargestellten
Schwingungsdämpfer beschrieben ist. Insbesondere ist es leicht
möglich, den in der Zeichnung vorliegender Anmeldung beispielhaft
dargestellten Ventilkörper 40 beispielsweise durch einen in der Fig.
2 der erwähnten Europäischen Patentanmeldung gezeigten Stufenkolben
zu ersetzen. Ebenso kann der Ventilkörper 40 beispielsweise auch
durch die beiden in der Fig. 1 der Europäischen Anmeldung gezeigten
Kolben der Hauptstufe ersetzt werden. Dabei ist beispielsweise einer
der beiden Kolben für den Einfahrhub und der jeweils andere Kolben
für den Ausfahrhub zuständig. Im Rahmen unserer Erfindung ist es
möglich, beide Kolben sowohl indirekt als auch direkt mit je einer
separaten Begrenzereinheit zu betätigen oder aber nur für einen der
beiden Kolben die direkte Betätigung vorzusehen. In dem ersten
Arbeitsbereich I arbeitet der Schwingungsdämpfer vorliegender
Anmeldung in gleicher Weise wie der in der Europäischen
Patentanmeldung gezeigte Schwingungsdämpfer, so daß bezüglich
weiterer Einzelheiten auf das bereits Bekannte hingewiesen werden
kann.
Zwischen dem in der Fig. 4 vorliegender Anmeldung dargestellten
Schwingungsdämpfer und dem in der EP-A-0 364 757 gezeigten Dämpfer
besteht unter anderem der wesentliche Unterschied, daß gemäß der
Fig. 4 die Wirkung der Feder 36 durch die Begrenzereinheit 34
begrenzt ist, so daß die Feder 36 von sich aus den Steuerquerschnitt
55 nicht unter die erwähnte, bestimmte, geometrisch festgelegte Größe
schließen kann. Das weitere Schließen des Steuerquerschnitts 55 unter
diese bestimmte, geometrisch festgelegte Größe erfolgt dann durch
direkte Betätigung des mindestens einen Ventilkörpers 40, wobei dabei
die Begrenzereinheit 34 mit der Feder 36 einen in sich starren,
insgesamt verstellbaren Gegenstand bildet. Bei der erwähnten
Europäischen Patentanmeldung ist der Ventilsitz, gegen den die
Steuerkraft den Steuerkörper betätigt, immer ortsfest. Im Gegensatz
dazu ist bei dem Schwingungsdämpfer vorliegender Patentanmeldung der
Ventilsitz 70 an einem gegenüber dem Gehäuse (Dämpferkolben 10)
verschiebbaren Bauteil (Kolben 32) vorgesehen.
Claims (8)
1. Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Bewegungsabläufen von zwei
sich relativ zueinander bewegender Massen, mit einem Zylinder mit
mindestens einem ein Druckmedium enthaltenden Arbeitsraum mit einem
Arbeitsraumvolumen, wobei das Arbeitsraumvolumen durch eine
Relativbewegung der beiden Massen zueinander veränderbar ist, mit
einem mit dem mindestens einen Arbeitsraum verbundenen, mit
mindestens einem Ventilkörper steuerbaren, vom Druckmedium
durchströmbaren Strömungsdurchlaß, ferner mit einer mit
Steuersignalen ansteuerbaren und in Abhängigkeit von den
Steuersignalen eine Steuerkraft (F) erzeugenden Steuereinrichtung,
wobei abhängig von der Steuerkraft (F) ein den mindestens einen
Ventilkörper beaufschlagender Vorsteuerdruck steuerbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der mindestens eine Ventilkörper (40) von der
Steuerkraft (F) direkt betätigbar ist.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zum Steuern des Vorsteuerdrucks von der Steuerkraft (F) ein
Steuerkörper (30) betätigbar ist.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (40) von einer Feder (36) in Schließrichtung
beaufschlagbar ist.
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zur direkten Betätigung des Ventilkörpers (40) die Steuerkraft (F)
über den Kolben (32) bzw. über die Feder (36) zum Ventilkörper (40)
geleitet wird.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wirkung der Feder (36) von einer Begrenzereinheit (34)
begrenzt ist.
6. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (40) von einer
Rückstellfeder (38) in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist.
7. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (40) direkt gesteuert
druckabhängig arbeiten kann.
8. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (40) direkt gesteuert
wegabhängig arbeiten kann.
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DE19944401689 DE4401689B4 (de) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Bewegungsabläufen |
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