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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Bewegungsabläufen nach
der Gattung des Hauptanspruchs.
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Ein
derartiger Schwingungsdämpfer
ist beispielsweise aus der
DE
41 25 316 C1 bekannt. Dieser Schwingungsdämpfer weist
zur Regelung seines Dämpfungsverhaltens
ein Dämpfungsventil
mit einem Vorsteuerelement auf. In seiner Grundstellung wird das
Vorsteuerelement durch die mechanische Kraft eines Federelements
in Schließrichtung
beaufschlagt. Eine ansteuerbare elektromagnetische Steuereinrichtung
wirkt zusammen mit den am Vorsteuerelement angreifenden hydraulischen
Kräften
dem Federelement entgegen. Im Falle einer Ansteuerung der Steuereinheit
betätigt
die gelieferte Steuerkraft den Ventilkörper indirekt.
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Bei
anderen bekannten Schwingungsdämpfern
mit einem vorgesteuerten Ventil und mit einem Ventilkörper 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.
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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 Strömungdurchlaß 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.
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In
beiliegender
1 ist schematisch dargestellt,
in welchem Bereich der bekannte Schwingungsdämpfer (
EP 0 364 757 A2 ) 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 Dämpfkkraft 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
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.
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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 2 beispielhaft
dargestellt ist, bestimmt wird. Die 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.
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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.
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Es
ist auch noch ein anderer Schwingungsdämpfer bekanntgeworden (
EP 0 504 624 A2 ,
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.
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Vorteile der Erfindung
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Aufgabe
vorliegender Erfindung ist es einen Schwingungsdämpfer anzugeben, der einfach
herstellbar ist und erweiterte Einstellmöglichkeiten der Dämpfung bzw.
der Dämpferkraft
D des Schwingungsdämpfers
insbesondere im Bereich kleiner Relativgeschwindigkeiten V zwischen
dem Dämpferkolben
und dem Zylinder bzw. zwischen den relativ zueinander beweglichen
und über
den Schwingungsdämpfer
miteinander gekoppelten Massen gestattet.
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Die
Erfindung erlaubt es, den Schwingungsdämpfer so auszulegen, dass eine
besonders kleine Dämpfkraft
erzielbar ist. Dazu ist ein Minimum an zusätzlichem Aufwand erforderlich.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Schwingungsdämpfers
möglich.
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Durch
den von der Steuerkraft betätigten Steuerkörper kann
der Vorsteuerdruck auf besonders einfache, vorteilhafte Weise gesteuert
werden.
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Die
den Ventilkörper
in Schließstellung
beaufschlagende Schließfeder
trägt auf
vorteilhafte Weise dazu bei, dass der Schwingungsdämpfer unter allen
Betriebsbedingungen einwandfrei arbeiten kann.
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Leiten
der den Ventilkörper
betätigenden Steuerkraft über eine
Feder, vereinfacht den Schwingungsdämpfer und man benötigt dadurch
vorteilhafter Weise wenig Bauteile.
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Eine
Begrenzereinheit bietet den Vorteil, die Wirkung der Feder exakt
zu bestimmen.
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Die
den Ventilkörper
in Öffnungsrichtung
beaufschlagende Rückstellfeder
bietet den Vorteil, dass der Ventilkörper stets in seiner vorgesehenen
Lage ist.
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Zeichnung
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Ein
ausgewähltes,
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen 1 und 2 Kennfelder bereits
bekannter Schwingungsdämpfer, 3 und 7 zwei
ausgewählte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers in Übersicht, 4 einen
Ausschnitt des Schwingungsdämpfers, 5 ein
beispielhaftes Kennlinienfeld des Schwingungsdämpfers und 6 eine
abgewandelte Einzelheit des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Für den erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer gibt
es mehrere Ausführungsformen,
wobei nachfolgend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beispielhaft
beschrieben ist.
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Die 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.
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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.
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Die 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.
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In
allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben
Bezugszeichen versehen.
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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.
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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.
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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.
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Die
Begrenzereinheit 34 umfaßt neben der Feder 36 einen
oberen Federteller 56 und einen unteren Federteller 58.
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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 4 ist die Begrenzereinheit 34 mit
ihrer größten Länge dargestellt.
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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.
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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.
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Die
Ventileinrichtung 20 umfaßt auch noch einen ersten Vorsteuerkanal 61,
einen zweiten Vorsteuerkanal 62, einen dritten Vorsteuerkanal 63 und einen
vierten Vorsteuerkanal 64.
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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.
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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.
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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.
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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 4 dargestellten
Rückschlagventile
esperrt. 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.
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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.
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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 10wechselweise
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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die 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.
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Es
folgt nun eine nähere
Betrachtung des zweiten Arbeitsbereichs II des Schwingungsdämpfers.
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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 (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.
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Die 5 zeigt
beispielhaft ein Kennlinienfeld eines erfindungsgemäß ausgeführten Schwingungsdämpfers.
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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.
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Angenommen,
der Ventilkörper 40 wäre nicht
verschieblich, sondern in der in der 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 (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.
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Wenn,
ausgehend von dem in der 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 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.
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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.
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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.
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Die 6 zeigt
beispielhaft eine Abwandlung einer Einzelheit des in der 4 ausschnittweise
dargestellten Schwingungsdämpfers.
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In
der 4 ist der Durchmesser der Bohrung 82 und
damit der Wirkdurchmesser des Kolbens 32 größer als
die Druckfläche 76 des
Steuerkörpers 30.
In der 6 ist der Durchmesser der Bohrung 82 und
damit der Wirkdurchmesser des Kolbens 32 kleiner als die
Druckfläche 76 des
Steuerkörpers 30.
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Der
Schwingungsdämpfer
kann auf verschiedene Weise ausgeführt sein, so daß man die
jeweils gewünschten,
dem jeweiligen Bedarf angepaßten
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 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 5 dargestellte parabelförmige Kurve
a dem jeweiligen Bedarf angepaßt
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 5 mit f
bzw. g bzw. h bezeichneten Kurven erhalten kann.
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Bei
dem in der 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.
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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.
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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.
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Bei
dem in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
wirkt der Elektromagnet 26 nach unten und somit in Richtung
der Steuerkraft F. Es ist aber auch möglich, eine in der 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.
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Bei
dem in der 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.
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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.
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Die
Ventileinrichtung 20 mit dem Ventilkörper 40 kann, wie
in der 4 dargestellt, innerhalb des Dämpferkolbens 10 angeordnet
sein.
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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.
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Die 7 zeigt
beispielhaft eine weitere Ausführungsform
des Schwingungsdämpfers.
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Bei
dem in der 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 7 beispielhaft
dargestellt. Beim Austauchen der Kolbenstange 8' strömt das Druckmedium
in umgekehrter Richtung durch die Ventileinrichtung 20.
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Die
in den 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.
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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.
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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.
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Der
Ventilkörper 40 ist,
wie die 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.
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Im
ersten Arbeitsbereich I arbeitet der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer in
gleicher Weise wie es in der Europäischen Patentanmeldung
EP 0 364 757 A2 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
2 der erwähnten Europäischen Patentanmeldung gezeigten
Stufenkolben zu ersetzen. Ebenso kann der Ventilkörper
40 beispielsweise
auch durch die beiden in der
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.
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Zwischen
dem in der
4 vorliegender Anmeldung dargestellten
Schwingungsdämpfer
und dem in der
EP 0
364 757 A2 gezeigten Dämpfer
besteht unter anderem der wesentliche Unterschied, daß gemäß der
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.
