Die
Erfindung betrifft eine Fluidvorrichtung, bei deren Betrieb eine
magnetorheologische Flüssigkeit
durch einen relativ zu einem Gehäuse
bewegbaren Arbeitskolben verdrängt
wird, so dass sie mindestens einen Dämpfungskanal durchströmt, wobei Magnetfelderzeugungsmittel
vorhanden sind, die ein im Bereich des Dämpfungskanals wirksames Magnetfeld
erzeugen können,
um den Fließwiderstand der
im Dämpfungskanal
strömenden
magnetorheologischen Flüssigkeit
zum Zwecke einer Beeinflussung der Geschwindigkeit des Arbeitskolbens
zu verändern,
wenn dieser eine Dämpfungsstrecke
durchläuft.The
The invention relates to a fluid device in the operation of a
magnetorheological fluid
through a relative to a housing
displaced movable working piston
is so that it flows through at least one damping channel, wherein magnetic field generating means
are present, which is effective in the region of the damping channel magnetic field
can generate
around the flow resistance of the
in the damping channel
flowing
magnetorheological fluid
for the purpose of influencing the speed of the working piston
to change,
if this one damping distance
passes.
Eine
aus der EP 1 016 805
B1 bekannte Fluidvorrichtung dieser Art ist als Stoßdämpfer ausgebildet
und beinhaltet einen in einem Gehäuse verschiebbaren Arbeitskolben,
der durch Beaufschlagung einer mit ihm verbundenen Kolbenstange
relativ zu dem Gehäuse
linear verstellbar ist. Der Arbeitskolben trennt zwei mit einer
magnetorheologischen Flüssigkeit
gefüllte
Arbeitskammern voneinander ab, die über einen spaltartigen Dämpfungskanal
miteinander verbunden sind. Bei Verlagerung des Arbeitskolbens wird
magnetorheologische Flüssigkeit über den
Dämpfungskanal
von der einen in die andere Arbeitskammer verdrängt. Durch eine im Bereich
des Dämpfungskanals
platzierte Magnetspule kann ein Magnetfeld erzeugt werden, das auf
die im Dämpfungskanal
strömende
magnetorheologische Flüssigkeit
einwirkt, so dass sich deren Fließwiderstand verändert. Dadurch
kann die Geschwindigkeit des Arbeitskolbens und somit die Dämpfungscharakteristik variiert
werden.One from the EP 1 016 805 B1 known fluid device of this type is designed as a shock absorber and includes a displaceable in a housing working piston, which is linearly adjustable by acting on a piston rod connected to it relative to the housing. The working piston separates two filled with a magnetorheological fluid working chambers from each other, which are connected to each other via a gap-like damping channel. Upon displacement of the working piston magnetorheological fluid is displaced via the damping channel from one to the other working chamber. By means of a magnetic coil placed in the region of the damping channel, a magnetic field can be generated which acts on the magnetorheological fluid flowing in the damping channel so that its flow resistance changes. Thereby, the speed of the working piston and thus the damping characteristic can be varied.
Die US 2,846,028 beschreibt
eine ebenfalls mit magnetorheologischer Flüssigkeit arbeitende Dämpfungsvorrichtung.
Ein Kolben verdrängt
bei seiner Betätigung
eine magnetorheologische Flüssigkeit durch
einen Drosselkanal hindurch, um den herum eine Magnetspule platziert
ist. Die Magnetspule wird durch den in einer weiteren Magnetspule
induzierten Strom aktiviert, wenn ein mit dem Kolben bewegungsgekoppeltes
magnetisches Element in diese weitere Magnetspule eintaucht.The US 2,846,028 describes a likewise working with magnetorheological fluid damping device. A piston, when actuated, displaces a magnetorheological fluid through a throttle passage around which a solenoid is placed. The magnetic coil is activated by the current induced in another magnetic coil when a movement-coupled with the piston magnetic element is immersed in this further magnetic coil.
Magnetorheologische
Flüssigkeiten
reagieren mit ihren rheologischen Eigenschaften reversibel auf das
Anlegen eines Magnetfeldes. Es handelt bei ihnen um Suspensionen
mit in einer Trägerflüssigkeit enthaltenen
ferromagnetischen Feststoffpartikeln. Ohne den Einfluss eines magnetischen
Feldes sind magnetorheologische Flüssigkeiten in der Regel dünnflüssig. Werden
sie einem Magnetfeld ausgesetzt, tritt eine scheinbare Erhöhung der
Viskosität auf
und der Fließwiderstand
der Flüs sigkeit ändert sich
innerhalb von Millisekunden. Die Höhe des Fließwiderstandes kann über die
Stärke
des Magnetfeldes beeinflusst werden. In jüngerer Zeit wurden auch nano-magnetorheologische
Flüssigkeiten
entwickelt, deren Feststoffpartikel im Vergleich zu denjenigen konventioneller
magnetorheologischer Flüssigkeiten
wesentlich kleiner sind. Solche nano-magnetorheologischen Flüssigkeiten
sind besonders sedimentations- und alterungsstabil. magnetorheological
liquids
react with their rheological properties reversibly on the
Applying a magnetic field. They are suspensions
with contained in a carrier liquid
ferromagnetic solid particles. Without the influence of a magnetic
Feldes are magnetorheological fluids usually thin. Become
When exposed to a magnetic field, an apparent increase occurs
Viscosity on
and the flow resistance
the liquid changes
within milliseconds. The height of the flow resistance can over the
Strength
be influenced by the magnetic field. More recently, nano-magnetorheological
liquids
developed their solid particles compared to those of conventional
magnetorheological fluids
are much smaller. Such nano-magnetorheological fluids
are particularly resistant to sedimentation and aging.
Um
bei der aus der EP
1 016 805 B1 bekannten Fluidvorrichtung eine hubabhängige Dämpfungscharakteristik
herbeizuführen,
bedarf es einer aufwendigen Ansteuerung der Magnetspule in Verbindung
mit geeigneten Positionserfassungsmitteln. Dies hat relativ hohe
Herstellungskosten und einen beträchtlichen Montageaufwand zur
Folge. Auch können
sich bereits minimale Störungen
in der Steuerelektronik nachteilig auf das Betriebsverhalten auswirken.To get out of the EP 1 016 805 B1 known fluid device to bring about a stroke-dependent damping characteristic, it requires a complex control of the solenoid in conjunction with suitable position detection means. This results in relatively high production costs and a considerable installation effort. Even minimal disturbances in the control electronics can adversely affect the performance.
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Fluidvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem und kostengünstigem
Aufbau einen wenig störungsanfälligen Betrieb ermöglicht.It
the object of the present invention is a fluid device
to create the type mentioned, with a simple and inexpensive
Construction allows a little trouble-prone operation.
Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die Magnetfelderzeugungsmittel
mit dem Arbeitskolben bewegungsgekoppelt sind, wobei der Dämpfungskanal
so angeordnet ist, dass sich die in ihm strömende magnetorheologische Flüssigkeit
im Einflussbereich des von den Magnetfelderzeugungsmitteln erzeugten
Magnetfeldes befindet, wenn der Arbeitskolben die Dämpfungsstrecke
durchläuft,
und dass die magnetorheologische Flüssigkeit mittelbar durch den
Arbeitskolben verdrängt
wird, indem dieser beim Durchlaufen der Dämpfungsstrecke auf einen Verdrängungskolben
einwirkt, der als bewegliche Wand eines den Dämpfungskanal enthaltenden, mit
der magnetorheologischen Flüssigkeit
gefüllten Kanalsystems
ausgeführt
ist.to
solution
This object is achieved that the magnetic field generating means
are motion-coupled with the working piston, wherein the damping channel
is arranged so that the flowing in him magnetorheological fluid
in the range of influence generated by the magnetic field generating means
Magnetic field is located when the working piston the damping distance
goes through
and that the magnetorheological fluid is indirectly mediated by the
Displaced working piston
is by this while passing through the attenuation path to a displacement piston
acting as a movable wall of a damping channel containing, with
the magnetorheological fluid
filled channel system
accomplished
is.
Auf
diese Weise kann ohne aufwendige Positionserfassungssensorik eine
stellungsabhängige Beeinflussung
der Kolbengeschwindigkeit durchgeführt werden. Man kann von einer
Selbststeuerung sprechen, weil das die Kolbengeschwindigkeit beeinflussende
Magnetfeld durch den Arbeitskolben selbst in den gewünschten
Wirkungsbereich transportiert wird. Entsprechend dem gewählten Verlauf
des Dämpfungskanals
lässt sich
das Dämpfungsverhalten
der Fluidvorrichtung spezifisch nach Bedarf vorgeben, ohne Notwendigkeit
elektronischer Regelungseingriffe.On
this way, without consuming position detection sensor a
position-dependent influence
the piston speed are performed. One can of one
Speak self-control, because that affects the piston speed
Magnetic field through the working piston itself in the desired
Area of action is transported. According to the chosen course
of the damping channel
let yourself
the damping behavior
specify the fluid device specifically as needed, without necessity
electronic control interventions.
Das
erfindungsgemäße Dämpfungsprinzip kann
sowohl bei passiven Fluidvorrichtungen (Dämpfer) als auch bei aktiven
Vorrichtungen (fluidbetätigte Antriebe)
eingesetzt werden. Soweit es sich bei der Fluidvorrichtung um einen
fluidbetätigten
Antrieb handelt, sei es nun ein Linearantrieb oder ein Rotationsantrieb,
lässt sich
mit dem erfindungsgemäßen Prinzip
eine sehr wirksame Endlagendämpfung
des Arbeitskolbens bei einer oder bei beiden Bewegungsrichtungen
bewirken.The damping principle according to the invention can be used both in passive fluid devices (Dämp fer) as well as active devices (fluid actuated drives) are used. As far as the fluid device is a fluid-actuated drive, be it a linear drive or a rotary drive, a very effective end position damping of the working piston can be effected with one or both directions of movement with the principle according to the invention.
Vor
allem bei einer aktiven Fluidvorrichtung, bei der der Arbeitskolben
durch Fluidbeaufschlagung bewegt wird, ist eine zuverlässige Medientrennung zwischen
der magnetorheologischen Flüssigkeit
und dem verwendeten Antriebsfluid von Vorteil. Bei dem Antriebsfluid
kann es sich um eine beliebige Flüssigkeit oder ein beliebiges
Gas handeln, vorzugsweise um Druckluft. Eine solche Medientrennung
lässt sich besonders
zuverlässig
realisieren, wenn der Arbeitskolben nicht unmittelbar, sondern über den
zwischengeschalteten Verdrängerkolben
nur mittelbar auf die zu verdrängende
magnetorheologische Flüssigkeit einwirkt.In front
especially with an active fluid device in which the working piston
is moved by fluid loading, is a reliable media separation between
the magnetorheological fluid
and the drive fluid used advantage. In the drive fluid
it can be any liquid or any
Gas act, preferably compressed air. Such media separation
can be special
reliable
realize when the working piston is not immediately, but over the
intermediate displacer
only indirectly on the to be displaced
magnetorheological fluid acts.
Prinzipiell
könnte
das Magnetfeld elektromagnetisch mittels einer geeigneten Spuleneinrichtung erzeugt
werden. Besonders vorteilhaft wird jedoch die Verwendung mindestens
eines Permanentmagneten als Magnetfelderzeugungsmittel angesehen, weil
hier auf elektrische Zuleitungen und eine Energieversorgung verzichtet
werden kann. Außerdem kann
ein solcher Permanentmagnet bei Bedarf zusätzlich in an sich bekannter
Weise in Verbindung mit entsprechenden Sensoren zur Positionserfassung des
Arbeitskolbens und insbesondere zur Detektion der Kolben endlagen
herangezogen werden. In einem solchen Falle kann der Permanentmagnet
folglich eine Doppelfunktion erfüllen.in principle
could
the magnetic field is generated electromagnetically by means of a suitable coil device
become. However, the use is at least particularly advantageous
of a permanent magnet is regarded as magnetic field generating means, because
here waived electrical supply lines and a power supply
can be. In addition, can
If necessary, such a permanent magnet in known per se
Manner in conjunction with corresponding sensors for position detection of
Working piston and in particular for the detection of the piston endlagen
be used. In such a case, the permanent magnet
consequently fulfill a dual function.
Aus
den abhängigen
Ansprüchen
gehen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung hervor.Out
the dependent
claims
go further advantageous embodiments of the invention.
Es
wäre prinzipiell
möglich,
den gesamten Arbeitshub des Arbeitskolbens als Dämpfungsstrecke heranzuziehen,
wobei über
den gewählten
Verlauf des Dämpfungskanals
eine hubabhängige Dämpfungscharakteristik
erzielt werden kann. Eine solche Bauform eignet sich vor allem für den Einsatz bei
Stoßdämpfern.
Hingegen empfiehlt es sich vor allem bei als Antriebe ausgelegten
Fluidvorrichtungen, nur eine Teilstrecke des maximalen Arbeitshubes
des Arbeitskolbens als Dämpfungsstrecke
heranzuziehen, und zwar insbesondere denjenigen Endabschnitt des
Arbeitshubes, der der jeweiligen Kolbenendlage vorangeht. Man kann
auf diese Weise in einer oder bei beiden Hubrichtungen eine wirksame Endlagendämpfung realisieren.It
would be in principle
possible,
to use the entire working stroke of the working piston as a damping section,
being over
the chosen one
Course of the damping channel
a stroke-dependent damping characteristic
can be achieved. Such a design is particularly suitable for use in
Shock absorbers.
On the other hand, it is recommended especially when designed as drives
Fluid devices, only a portion of the maximum working stroke
of the working piston as a damping section
in particular that end of the
Working stroke, which precedes the respective piston end position. One can
realize in this way in one or both stroke directions an effective cushioning.
Sind,
wie im Falle einer doppelseitigen Endlagendämpfung, mehrere Dämpfungsstrecken
gewünscht,
wird zweckmäßigerweise
jeder Dämpfungsstrecke
ein eigener Dämpfungskanal
zugeordnet.Are,
as in the case of double-sided cushioning, several attenuation distances
desired
is expediently
each damping distance
a separate damping channel
assigned.
Um
eine beidseitige Endlagendämpfung
zu realisieren, können
die beiden Dämpfungskanäle in der
Hubrichtung des Arbeitskolbens beabstandet zueinander angeordnet
sein, wobei sie unter Bildung einer Reihenschaltung fluidisch miteinander
kommunizieren, so dass die vom Arbeitskolben verdrängte magnetorheologische
Flüssigkeit
stets unter Durchströmen
sämtlicher
Dämpfungskanäle hin und
her verschoben wird.Around
a double-sided cushioning
to realize
the two damping channels in the
Stroke direction of the working piston spaced from each other
be fluidly with each other to form a series circuit
communicate, so that the displaced from the working piston magnetorheological
liquid
always under flow
all
Damping channels out and
is moved ago.
Die
Länge und/oder
Position des Dämpfungskanals
kann bezogen auf die Hubrichtung des Arbeitskolbens veränderbar
sein. Dadurch kann insbesondere die Länge und/oder der Beginn einer
jeweiligen Dämpfungsstrecke
variabel vorgegeben werden. Auch Totzeiten für das Ansprechen der magnetorheologischen
Flüssigkeit
können
dadurch sehr einfach kompensiert werden. Beispielsweise kann das
den Dämpfungskanal
definierende Bauteil verstellbar am Außenumfang des Vorrichtungsgehäuses angebracht
sein, beispielsweise über
eine in die Außenfläche des
Vorrichtungsgehäuses
eingebrachte Verankerungsnut.The
Length and / or
Position of the damping channel
Can be changed with respect to the stroke direction of the working piston
be. As a result, in particular the length and / or the beginning of a
respective damping distance
can be specified variably. Also dead times for addressing the magnetorheological
liquid
can
This can be easily compensated. For example, that can
the damping channel
defining component mounted on the outer circumference of the device housing adjustable
be, for example, over
one in the outer surface of the
device housing
introduced anchoring groove.
Als
besonders zweckmäßig wird
eine Ausgestaltung angesehen, bei der sich der Dämpfungskanal parallel zur Bewegungsrichtung
der Magnetfelderzeugungsmittel erstreckt, so dass der Abstand zwischen
den Magnetfelderzeugungsmitteln und dem Dämpfungskanal beim Durchlaufen
der Dämpfungsstrecke
konstant bleibt. Dies führt
zu einer konstanten Dämpfungsintensität.When
is particularly useful
considered an embodiment in which the damping channel is parallel to the direction of movement
the magnetic field generating means extends so that the distance between
the magnetic field generating means and the damping channel while passing through
the attenuation section
remains constant. this leads to
to a constant attenuation intensity.
Ist
hingegen eine sich hubabhängig
verändernde
Dämpfungsstärke gewünscht, kann
der Dämpfungskanal
zumindest partiell auch einen bezüglich der Bewegungsrichtung
der Magnetfelderzeu gungsmittel geneigten Verlauf besitzen, so dass sich
der Abstand zwischen den Magnetfelderzeugungsmitteln und dem Dämpfungskanal
beim Durchlaufen der Dämpfungsstrecke
verändert
und folglich auch die auf die magnetorheologische Flüssigkeit momentan
einwirkende Feldstärke.is
however, a stroke-dependent
changing
Damping strength desired
the damping channel
at least partially also with respect to the direction of movement
the Magnetfelderzeu supply medium inclined course, so that
the distance between the magnetic field generating means and the damping channel
when passing through the attenuation section
changed
and consequently also those on the magnetorheological fluid at the moment
acting field strength.
Um
die Dämpfungsstärke zwischen
verschiedenen Anwendungsfällen
modifizieren zu können,
kann die Fluidvorrichtung so ausgebildet sein, dass die Position
des Dämpfungskanals
zur Variation des Abstandes zwischen dem Dämpfungskanal und den Magnetfelderzeugungsmitteln
veränderlich
justierbar ist. Hierzu kann das den Dämpfungskanal definierende Bauteil
beispielsweise radial bezüglich
der Längsachse
des Arbeitskolbens verstellbar oder über eine Exzentermimik relativ
zum Vorrichtungsgehäuse verdrehbar
oder verschwenkbar sein.Around
the damping strength between
different applications
to be able to modify
For example, the fluid device may be configured such that the position
of the damping channel
for varying the distance between the damping channel and the magnetic field generating means
mutable
is adjustable. For this purpose, the component defining the damping channel
for example, radially with respect
the longitudinal axis
the working piston adjustable or relative to a Exzentermimik
rotatable to the device housing
or be swiveling.
Eine
besonders kompakte Anordnung ergibt sich, wenn die Magnetfelderzeugungsmittel
direkt am Arbeitskolben im Innern des Vorrichtungsgehäuses angeordnet
sind. Der längsseits
neben dem Hubbereich des Arbeitskolbens platzierte Dämpfungskanal kann
in das Vorrichtungsgehäuse
integriert oder als Komponente einer Dämpfungseinrichtung am Außenumfang
des Vorrichtungsgehäuse
montiert sein.A
Particularly compact arrangement results when the magnetic field generating means
arranged directly on the working piston in the interior of the device housing
are. The long side
can be placed next to the stroke of the working piston damper channel
into the device housing
integrated or as a component of a damping device on the outer circumference
of the device housing
be mounted.
Dem
Verdrängerkolben
kann ein Betätigungsstößel zugeordnet
sein, der dem Arbeitskolben axial entgegenragt und der vom aufprallenden
Arbeitskolben verschoben wird, wobei er den Verdrängerkolben
mit verschiebt, welcher dabei die magnetorheologische Flüssigkeit
durch den Dämpfungskanal
hindurchdrückt.the
displacer
can be assigned an actuating tappet
be, which projects axially from the working piston and the impacting
Working piston is moved, where he is the displacer
which shifts the magnetorheological fluid
through the damping channel
through suppressed.
Die
jenseits des Verdrängerkolbens
aus dem Dämpfungskanal
austretende magnetorheologische Flüssigkeit wird zweckmäßigerweise
in einer volumenveränderlichen
Aufnahmekammer des Kanalsystems aufgefangen. Besitzt diese Aufnahmekammer
eine unter Federvorspannung stehende bewegliche Wand, wird die magnetorheologische
Flüssigkeit
selbsttätig
wieder zurückgedrückt, wenn
der Verdrängerkolben
nicht mehr vom Arbeitskolben blockiert wird.The
beyond the displacer
from the damping channel
escaping magnetorheological fluid is expediently
in a variable volume
Receiving chamber of the channel system caught. Owns this recording chamber
a spring-loaded movable wall becomes the magnetorheological one
liquid
automatic
pushed back again when
the displacer
no longer blocked by the working piston.
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:following
The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In
show this:
1 eine
bevorzugte erste Bauform der erfindungsgemäßen, hier als fluidbetätigter Linearantrieb
ausgebildeten Fluidvorrichtung in einer Seitenansicht mit Blickrichtung
gemäß Pfeil
I aus 3, 1 a preferred first design of the fluid device according to the invention, designed here as a fluid-actuated linear actuator fluid device in a side view with a viewing direction according to arrow I from 3 .
2 die
Fluidvorrichtung aus 1 in einer Vorderansicht mit
Blickrichtung gemäß Pfeil
II, 2 the fluid device 1 in a front view looking in the direction of arrow II,
3 einen
Längsschnitt
durch die Fluidvorrichtung aus 1 und 2 im
Längsschnitt,
wobei der Arbeitskolben in einer ungedämpften Betriebsphase außerhalb
der Dämpfungsstrecke
gezeigt ist, 3 a longitudinal section through the fluid device 1 and 2 in longitudinal section, wherein the working piston is shown in an unattenuated operating phase outside the attenuation path,
4 die
Fluidvorrichtung aus 1 bis 3 während des
Durchlaufens der Dämpfungsstrecke
durch den Arbeitskolben, 4 the fluid device 1 to 3 during the passage of the damping distance through the working piston,
5 die
Fluidvorrichtung gemäß 1 bis 4 bei
in einer Kolbenendlage angelangtem Arbeitskolben, 5 the fluid device according to 1 to 4 when working piston arrives in a piston end position,
6 eine
weitere Ausführungsform
der Fluidvorrichtung im Längsschnitt, 6 a further embodiment of the fluid device in longitudinal section,
7 einen
Ausschnitt der bei der Bauform gemäß 6 zur Anwendung
gelangenden, eine Abstandsjustierung des Dämpfungskanals ermöglichenden
Dämpfungseinrichtung
gemäß Schnittlinie VII-VII
aus 6, 7 a section of the design according to 6 for reaching, a distance adjustment of the damping channel enabling damping device according to section line VII-VII 6 .
8 eine
alternative Bauform der Fluidvorrichtung im Längsschnitt, bei der der Dämpfungskanal
axial verstellbar ist, 8th an alternative design of the fluid device in longitudinal section, in which the damping channel is axially adjustable,
9 eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform
der Fluidvorrichtung, die mit Mitteln zur Endlagendämpfung für beide
Hubrichtungen des Arbeitskolbens ausgestattet ist, und 9 a particularly advantageous embodiment of the fluid device, which is equipped with means for cushioning both stroke directions of the working piston, and
10 eine
Ausführungsform
der Fluidvorrichtung, bei der ein zusätzliches, das Dämpfungsverhalten
beeinflussendes Magnetfeld mittels eines durch Induktion hervorgerufenen
Stromes erzeugt wird. 10 an embodiment of the fluid device in which an additional, the damping behavior influencing magnetic field is generated by means of an induction-induced current.
Bei
sämtlichen
Ausführungsbeispielen
ist die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 versehene
Fluidvorrichtung als durch Fluidkraft betätigbarer Linearantrieb ausgebildet.
Die Fluidvorrichtung 1 besitzt ein Abtriebsteil 2,
an dem sich eine Linearbewegung abgreifen lässt. Allerdings lässt sich
die Er findung auch in Verbindung mit Drehantrieben einsetzen, bei denen
die am dortigen Abgriffsteil abnehmbare Bewegung eine Drehbewegung
ist.In all embodiments, in its entirety is by reference numeral 1 provided fluid device designed as a fluid force actuated linear drive. The fluid device 1 has a stripping section 2 on which a linear movement can be tapped. However, it can also be used in conjunction with rotary actuators, in which the detachable at the local tap part movement is a rotary movement.
Im
einzelnen verfügt
die Fluidvorrichtung 1 über
ein Vorrichtungsgehäuse 3,
das in seinem Innern eine lineare Kolbenlaufkammer 4 definiert,
in der ein Arbeitskolben 5 linear verschiebbar geführt ist,
so dass er eine durch einen Doppelpfeil 6 verdeutlichte,
linear hin- und hergehende Hubbewegung 6 zwischen zwei
Kolbenendlagen ausführen
kann.In particular, the fluid device has 1 via a device housing 3 , which in its interior a linear piston running chamber 4 defined in which a working piston 5 is guided linearly displaceable, so he is one by a double arrow 6 clarified, linear reciprocating stroke movement 6 can perform between two piston end positions.
Die
beiden Kolbenendlagen sind dadurch definiert, dass der Arbeitskolben 5 an
jeweils einer der beiden stirnseitigen Abschlusswände 7, 8 der Kolbenlaufkammer 4,
die zu dem Vorrichtungsgehäuse 3 gehören, zur
Anlage gelangt. Eine solche Kolbenendlage ist in 5 angedeutet.The two piston end positions are defined by the fact that the working piston 5 on one of the two front end walls 7 . 8th the piston running chamber 4 leading to the device housing 3 belong to the plant. Such a piston end position is in 5 indicated.
Die
beiden Abschlusswände 7, 8 sitzen
stirnseitig an den beiden Enden eines Zylinderrohrs 12, das
die umfangsseitige Begrenzungswand der Kolbenlaufkammer 4 und
gleichzeitig die Kolbenlauffläche
definiert. Bei Bedarf kann es sich bei dem Zylinderrohr 12 um
einen Hybridkörper
handeln, bei dem die Kolbenlauffläche von einer insbesondere
aus Kunststoffmaterial bestehenden Gleitschicht gebildet ist, die
von einem aus Metall oder Kunststoffmaterial bestehenden Außenrohr
umschlossen ist.The two end walls 7 . 8th sit frontally at the two ends of a cylinder tube 12 , which is the peripheral boundary wall of the piston barrel chamber 4 and at the same time defines the piston tread. If necessary, it can be at the cylinder tube 12 to act a hybrid body in which the piston tread is formed by a particular plastic material consisting of sliding layer, which is enclosed by an existing metal or plastic material outer tube.
Ein
oder mehrere am Arbeitskolben 5 vorgesehene Dichtringe 13 liegen
jeweils mit Dichtkontakt an der Kolbenlauffläche an, so dass die Kolbenlaufkammer 4 durch
den Arbeitskolben 5 axial unter Abdichtung in zwei Arbeitskammern 14, 15 unterteilt wird.One or more on the working piston 5 provided sealing rings 13 each lie with sealing contact on the piston running surface, so that the piston running chamber 4 through the working piston 5 axially sealed in two working chambers 14 . 15 divided becomes.
In
jede Arbeitskammer 14, 15 mündet in nicht näher gezeigter
Weise ein das Vorrichtungsgehäuse 3 durchsetzender
Steuerkanal 16a, 16b, über den Druckluft bezüglich der
angeschlossenen Arbeitskammer 14, 15 zu- und abgeführt werden
kann. Die daraus resultierende axiale Fluidbeaufschlagung des Arbeitskolbens 5 ruft
dessen Hubbewegung 6 hervor. Anstelle von Druckluft kann
auch ein anderes Gas oder ein hydraulisches Medium als Antriebsfluid
eingesetzt werden.In every working chamber 14 . 15 opens in a manner not shown a the device housing 3 enforcing control channel 16a . 16b , via the compressed air with regard to the connected working chamber 14 . 15 can be added and removed. The resulting axial fluid loading of the working piston 5 calls its stroke movement 6 out. Instead of compressed air, another gas or a hydraulic medium can be used as drive fluid.
Das
schon erwähnt
Abgriffsteil 2 ist mit dem Arbeitskolben 5 bewegungsgekoppelt
und ist außerhalb
des Vorrichtungsgehäuses 3 zugänglich,
um die Antriebsbewegung abgreifen zu können, beispielsweise zur Bestätigung einer
Komponente einer Maschine. Beim Ausführungsbeispiel besteht das
Abgriffsteil 2 aus einer Kolbenstange, die die eine Abschlusswand 7 unter
Abdichtung verschiebbar durchsetzt und am Arbeitskolben 5 befestigt
ist.The already mentioned tapping part 2 is with the working piston 5 motion coupled and is outside the device housing 3 accessible to tapping the drive movement, for example, to confirm a component of a machine. In the embodiment, the tapping part 2 from a piston rod, which is the one end wall 7 displaced by sealing interspersed and on the working piston 5 is attached.
Alternativ
könnte
der Linearantrieb auch als kolbenstangenloser Linearantrieb ausgeführt sein. Hier
könnte
dann das Ab griffsteil 2 im Bereich des Außenumfanges
des Zylinderrohrs 12 verschiebbar gelagert und über ein
um Rollen umgelenktes Antriebsband oder berührungslos über eine Magneteinrichtung
mit dem Arbeitskolben 5 antriebsmäßig gekoppelt sein. Denkbar
wäre auch
eine Ausgestaltung als sogenannte Schlitzzylinder, bei der ein mit
dem Arbeitskolben 5 verbundener Mitnehmer durch einen abgedichteten
Längsschlitz
des Zylinderrohrs hindurch nach außen greift.Alternatively, the linear drive could also be designed as a rodless linear drive. Here could then from the handle part 2 in the region of the outer circumference of the cylinder tube 12 slidably mounted and a deflected about roles drive belt or non-contact via a magnetic device with the working piston 5 be drivingly coupled. It would also be conceivable embodiment as a so-called slotted cylinder, in which one with the working piston 5 connected driver engages outwardly through a sealed longitudinal slot of the cylinder tube.
An
einer oder beiden Stirnseiten des Arbeitskolbens 5 können Pufferelemente 17 angeordnet sein,
um den Endaufprall an den Abschlusswänden 7, 8 zu
mindern.At one or both ends of the working piston 5 can buffer elements 17 be arranged to the final impact on the end walls 7 . 8th to reduce.
Zusätzlich oder
alternativ ist die Fluidvorrichtung 1 mit auf einem magnetorheologischen
Prinzip arbeitenden Dämpfungsmitteln 18 ausgestattet,
die bei allen Ausführungsbeispielen
insbesondere eine Endlagendämpfung
des Arbeitskolbens 5 hervorrufen. Bei den Ausführungsbeispielen
der 1 bis 8 sind die Dämpfungsmittel 18 nur
in einer Hubrichtung wirksam, wenn der Arbeitskolben 5 in
die Kolbenendlage an der in der Zeichnung rechts liegenden ersten
Abschlusswand 7 gelangt. Allerdings könnten entsprechende Dämpfungsmittel 18 auch der
anderen, zweiten Abschlusswand 8 zugeordnet werden. Die 9 und 10 zeigen
eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung von Dämpfungsmitteln 18 für eine beidseitige
Endlagendämpfung.Additionally or alternatively, the fluid device 1 with working on a magnetorheological principle damping means 18 equipped in all embodiments, in particular a cushioning of the working piston 5 cause. In the embodiments of the 1 to 8th are the damping agents 18 only effective in one stroke direction when the working piston 5 in the piston end position on the right in the drawing first end wall 7 arrives. However, appropriate damping agents could 18 also the other, second end wall 8th be assigned. The 9 and 10 show a particularly advantageous embodiment of damping means 18 for a double-sided cushioning.
Durch
die Dämpfungsmittel 18 wird
erreicht, dass der Arbeitskolben 5 vor dem Erreichen der
zugeordneten Kolbenendlage eine Dämpfungsstrecke D durchläuft, in
der seine Geschwindigkeit reduziert wird. Die Dämpfungsstrecke D wird von dem
der jeweiligen Kolbenendlage jeweils unmittelbar vorgelagerten Endabschnitt
des maximalen Arbeitshubes des Arbeitskolbens 5 definiert
und nimmt insoweit nur eine Teilstrecke des dem Arbeitskolben 5 insgesamt zur
Verfügung
stehenden Arbeitshubes ein. Vor Erreichen der jeweiligen Kolbenendlage
bewegt sich der Arbeitskolben 5 entlang einer ungedämpften Teilstrecke
des Arbeitshubes, bei der die Dämpfungsmittel 18 noch
nicht wirksam sind.By the damping means 18 it is achieved that the working piston 5 before reaching the associated piston end position a damping distance D passes through, in which its speed is reduced. The damping distance D is from the respective piston end position respectively immediately upstream end portion of the maximum working stroke of the working piston 5 defines and takes so far only a portion of the working piston 5 total available working stroke. Before reaching the respective piston end position, the working piston moves 5 along an undamped section of the working stroke, where the damping means 18 are not yet effective.
Die
Dämpfungsmittel 18 enthalten
ein Kanalsystem 22 bestehend aus einer Verdrängungskammer 23,
einem sich daran anschließenden
Zwischenkanal 24, einem sich daran anschließenden, bezüglich dem
Zwischenkanal 24 einen geringeren Querschnitt aufweisenden
Dämpfungskanal 25 und einer
auf den Dämpfungskanal 25 folgenden
Aufnahmekammer 26 mit wiederum größerem Querschnitt.The damping means 18 contain a channel system 22 consisting of a displacement chamber 23 , an adjoining intermediate channel 24 , an adjoining one, with respect to the intermediate channel 24 a lower cross-section having damping channel 25 and one on the damping channel 25 following reception chamber 26 again with a larger cross section.
Die
Verdrängungskammer 23 erstreckt
sich parallel zur Richtung der Hubbewegung 6 und ist dem
Arbeitskolben 5 in dieser Hubrichtung axial vorgelagert.
Beim Ausführungsbeispiel
ist sie durch eine bohrungsartige Ausnehmung 27 in der
ersten Abschlusswand 7 definiert, wobei sie an der dem
Arbeitskolben 5 zugewandten Seite durch einen in der Ausnehmung 27 abgedichtet
verschiebbaren Verdrängerkolben 28 begrenzt
ist. Ein dem Verdrängerkolben 28 zugeordneter,
beim Ausführungsbeispiel
in Baueinheit mit dem Verdrängerkolben 28 ausgeführter Betätigungsstößel 32 durchsetzt
unter Abdichtung den der Ausnehmung 27 vorgelagerten Abschnitt
der ersten Abschlusswand 7 in verschiebbarer Weise und
ragt axial in die sich anschließende
erste Arbeitskammer 14 hinein, dem Arbeitskolben 5 entgegen. Den
jenseitigen Abschluss des Kanalsystems 22 bildet eine beim
Ausführungsbeispiel
kolbenartig ausgebildete bewegliche Wand 33, die die Aufnahmekammer 26 unter
Abdichtung verschließt.The displacement chamber 23 extends parallel to the direction of the lifting movement 6 and is the working piston 5 axially upstream in this stroke direction. In the embodiment, it is through a hole-like recess 27 in the first end wall 7 defined, being at the working piston 5 facing side by a in the recess 27 sealed displaceable displacer 28 is limited. A displacer 28 assigned, in the embodiment in unit with the displacer 28 executed actuating plunger 32 penetrated under sealing the recess 27 upstream section of the first end wall 7 in a displaceable manner and protrudes axially into the adjoining first working chamber 14 in, the working piston 5 opposite. The otherworldly conclusion of the canal system 22 forms a piston-like design in the embodiment movable wall 33 holding the receiving chamber 26 closes under sealing.
Zweckmäßigerweise
wird die Aufnahmekammer 26 vom Endabschnitt einer Rohrkörpers 34 gebildet,
in dem die bewegliche Wand 33 unter Abdichtung axial verschiebbar
geführt
ist, wobei eine jenseits der Aufnahmekammer 26 liegende
Federeinrichtung 35 ständig
drückend
auf die bewegliche Wand 33 einwirkt und diese in Richtung
einer Verringerung des Volumens der Aufnahmekammer 26 beaufschlagt.Appropriately, the receiving chamber 26 from the end portion of a tubular body 34 formed in which the movable wall 33 is guided axially displaceably under sealing, with one beyond the receiving chamber 26 lying spring device 35 constantly pressing on the movable wall 33 acts and this in the direction of reducing the volume of the receiving chamber 26 applied.
In
dem Kanalsystem 22 befindet sich eine magnetorheologische
Flüssigkeit,
also eine Flüssigkeit,
die unter Einfluss eines Magnetfeldes ihren Fließwiederstand und mithin scheinbar
ihre Viskosität ändert. Diese
magnetorheologische Flüssigkeit – im Folgenden
der Einfachheit halber als "MR-Flüssigkeit" be zeichnet – kann durch
das Wechselspiel des sich verlagernden Verdrängerkolbens 28 und
der sich entsprechend verlagernden beweglichen Wand 33 in
dem Kanalsystem 22 hin und her verschoben werden, wobei
ein Teil ihres Volumens den Dämpfungskanal 25 durchströmt.In the channel system 22 is a magnetorheological fluid, so a liquid that changes their flow resistance and thus apparently their viscosity under the influence of a magnetic field. This magnetorheological fluid - hereinafter referred to simply as "MR fluid" be characterized by the interplay of the displacer displacer 28 and the correspondingly shifting movable wall 33 in the channel system 22 shifted back and forth, with part of their volume the damping channel 25 flows through.
In
der in 3 gezeigten Ausgangsstellung hat die unter Federvorspannung
bewegliche Wand 33 die MR-Flüssigkeit weitestmöglich aus
der Aufnahmekammer 26 verdrängt, wobei über die Flüssigkeitssäule eine Kraft auf den Verdrängerkolben 28 ausgeübt wird,
so dass dieser seine Grundstellung einnimmt, bei der der Betätigungsstößel 32 weitestmöglich axial
in die erste Arbeitskammer 14 hineinragt. Der axiale Überstand
des Betätigungsstößels 32 bezüglich der
ersten Abschlusswand 7 entspricht im Wesentlichen der gewünschten
Dämpfungsstrecke
D.In the in 3 shown starting position has the spring biased wall 33 the MR fluid as far as possible from the receiving chamber 26 displaced, wherein on the liquid column, a force on the displacer 28 is exercised, so that this assumes its basic position, in which the actuating tappet 32 as far as possible axially into the first working chamber 14 protrudes. The axial projection of the actuating plunger 32 regarding the first end wall 7 corresponds essentially to the desired attenuation distance D.
Trifft
der Arbeitskolben 5 bei seiner Hubbewegung stirnseitig
auf den Betätigungsstößel 32 auf, wird
letzterer zusammen mit dem Verdrängerkolben 28 in
die Ausnehmung 27 hineingeschoben, so dass das Volumen
der Verdrängungskammer 23 reduziert wird
und die enthaltene MR-Flüssigkeit über den
Zwischenkanal 24 und den Dämpfungskanal 25 in
die Aufnahmekammer 26 überströmt. Hierbei
weicht die bewegliche Wand 33 zurück, so dass sich das Volumen
der Aufnahmekammer 26 zur Aufnahme der verdrängten MR-Flüssigkeit
vergrößern kann.Meets the working piston 5 at its stroke on the front side of the actuating tappet 32 on, the latter is together with the displacer 28 into the recess 27 pushed in, so that the volume of the displacement chamber 23 is reduced and the contained MR fluid via the intermediate channel 24 and the damping channel 25 in the receiving chamber 26 overflows. This gives way to the movable wall 33 back, so that the volume of the receiving chamber 26 can increase to accommodate the displaced MR fluid.
Der
vorgeschilderte Bewegungsablauf geht aus 3 bis 5 gut
hervor, wobei die 5 das Ende der Hubbewegung aufgrund
Erreichens der Kolbenendlage des Arbeitskolbens 5 wiedergibt.The vorilderte motion goes out 3 to 5 well, with the 5 the end of the stroke due to reaching the piston end position of the working piston 5 reproduces.
Wird
die Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens 5 umgekehrt, so
dass er sich aus der zuvor eingenommenen Kolbenendlage herausbewegt,
wird die in dem Kanalsystem 22 eingeschlossene MR-Flüssigkeit
durch die unter der Kraft der Federeinrichtung 35 sich
verlagernde bewegliche Wand 33 zurückgeschoben, wobei gleichzeitig
der Verdrängerkolben 28 mit
seinem Betätigungsstößel 32 neuerlich in
die Grundstellung ausgefahren wird.Will the direction of movement of the working piston 5 conversely, so that it moves out of the previously assumed piston end position, the in the channel system 22 enclosed MR fluid by the under the force of the spring means 35 shifting mobile wall 33 pushed back, where at the same time the displacer 28 with his actuating tappet 32 is again extended to the basic position.
Ist
auch bei entgegengesetzter Hubrichtung des Arbeitskolbens 5 eine
Endlagendämpfung
gewünscht,
können
die beschriebenen Dämpfungsmittel 18 ein
weiteres Mal vorgesehen werden, wobei dann die entsprechende Verdrängungskammer 23 mit
zugehörigem
Verdrängerkolben 28 und
Betätigungsstößel 32 der
zweiten Abschlusswand 8 zugeordnet ist.Is also in the opposite stroke direction of the working piston 5 an end cushioning desired, the described damping means 18 be provided again, in which case the corresponding displacement chamber 23 with associated displacer 28 and actuating tappets 32 the second end wall 8th assigned.
Bei
der ebenfalls eine beidseitige Endlagendämpfung ermöglichenden Ausführungsform
gemäß 9 und 10 bestehen
die Dämpfungsmittel 18 praktisch
aus einer Zweifachanordnung der anhand 1 bis 8 geschilderten
Dämpfungsmittel,
wobei jedoch ein gemeinsames, geschlossenes Kanalsystem 22 vorliegt,
das daraus resultiert, dass die sich an die beiden Dämpfungskanäle 25 anschließenden Aufnahmekammern
zu einer gemeinsamen Aufnahmekammer 26' vereinigt sind, unter gleichzeitiger
Weglassung der Federeinrichtung 35 und der beweglichen
Wand 33. Die Aufnahmekammer 26' wird folglich stirnseitig beidseits
von den beiden Dämpfungskanälen 25 begrenzt.
Letztere sind also in der Hubrichtung des Arbeitskolbens 5 beabstandet zueinander
angeordnet und gleichzeitig in fluidischer Reihenschaltung miteinander
verknüpft.In the likewise a double-sided cushioning enabling embodiment according to 9 and 10 consist the damping means 18 practically from a double arrangement of the basis 1 to 8th described damping means, but with a common, closed channel system 22 present, which results from the fact that the two damping channels 25 subsequent receiving chambers to a common receiving chamber 26 ' are united, with simultaneous omission of the spring device 35 and the movable wall 33 , The reception chamber 26 ' is therefore frontally on both sides of the two damping channels 25 limited. The latter are thus in the stroke direction of the working piston 5 arranged spaced apart and simultaneously linked together in fluidic series connection.
Bei
dieser Ausführungsform
kann zweckmäßigerweise
die von einem jeweiligen Verdrängerkolben
verdrängte
MR-Flüssigkeit
stets beide Dämpfungskanäle durchströmen. Dabei
findet dann vorzugsweise eine Wechselwirkung zwischen den beiden
Verdrängerkolben 28 statt,
indem beim Zurückschieben
des jeweils einen Betätigungsstößels 32 der
jeweils andere Betätigungsstößel in die
zugeordnete Arbeitskammer ausfährt,
und umgekehrt.In this embodiment, expediently displaced by a respective displacer MR fluid always flow through both damping channels. In this case, preferably finds an interaction between the two displacer 28 instead, by pushing back each one actuating tappet 32 the respective other actuating plunger extends into the associated working chamber, and vice versa.
Das
Abbremsen des Arbeitskolbens 5 bei seiner Bewegung längs der
Dämpfungsstrecke
D beruht maßgeblich
auf dem Druckverlust, der aufgrund eines magnetorheologischen Effekts
auftritt, wenn die MR-Flüssigkeit
durch den verengten Dämpfungskanal 25 hindurchströmt. Der
magnetorheologische Effekt wird ausgelöst durch an dem Arbeitskolben 5 angeordnete
und folglich die Bewegung dieses Arbeitskolbens 5 mitmachende
Magnetfelderzeugungsmittel 36, die ein Magnetfeld hervorrufen,
das zumindest beim Durchlaufen der Dämpfungsstrecke D auf die mo mentan
im Dämpfungskanal 25 befindliche MR-Flüssigkeit
einwirkt und deren Fließwiederstand erhöht.The deceleration of the working piston 5 in its movement along the damping distance D is based significantly on the pressure loss that occurs due to a magnetorheological effect when the MR fluid through the narrowed damping channel 25 flowing. The magnetorheological effect is triggered by the working piston 5 arranged and therefore the movement of this working piston 5 taking magnetic field generating means 36 , which cause a magnetic field, the mentan at least when passing through the attenuation section D on the damping channel 25 acting MR fluid acts and their flow resistance increases.
Der
jeweilige Dämpfungskanal
ist daher so plaziert, dass er zumindest dann von den Feldlinien der
Magnetfelderzeugungsmittel 36 durchquert wird, wenn der
Arbeitskolben 5 die Dämpfungsstrecke
zurücklegt.The respective damping channel is therefore placed so that it at least then from the field lines of the magnetic field generating means 36 is traversed when the working piston 5 travels the attenuation distance.
Da
die MR-Flüssigkeit
erst bei Verlagerung des Verdrängerkolbens 28 durch
den Dämpfungskanal 25 hindurchgezwängt wird,
ist es für
den gewünschten
Effekt unschädlich,
wenn das sich bewegende Magnetfeld eventuell schon vor Beginn der Dämpfungs-Startposition
auf die im Dämpfungskanal 25 befindliche
MR-Flüssigkeit
einwirkt.Since the MR fluid only with displacement of the displacer 28 through the damping channel 25 is forced through, it is harmless for the desired effect, if the moving magnetic field may be on the in the damping channel before the beginning of the damping start position 25 located MR fluid acts.
Wie
sich anhand der 4 und 5 gut ersehen
lässt,
ist der Dämpfungskanal 25 zweckmäßigerweise
auf gleicher axialer Höhe
mit der Dämpfungstrecke
D plaziert. Sind mehrere Dämpfungsstrecken
vorhanden, wie beispielsweise im Falle der 9 und 10,
ist zweckmäßigerweise
jeder Dämpfungsstrecke
ein eigener Dämpfungskanal
zugeordnet.As reflected by the 4 and 5 good is the damping channel 25 expediently placed on the same axial height with the damping distance D. Are more attenuation routes available, such as in the case of 9 and 10 , Expediently, each attenuation section is associated with its own attenuation channel.
Prinzipiell
könnten
die Magnetfelderzeugungsmittel 36 unter Beibehaltung einer
Bewegungskopplung auch extern bezüglich des Arbeitskolbens 5 angeordnet
sein. Beispielsweise könnten
sie außerhalb
des Vorrichtungsgehäuses 3 am
Abgriffsteil 2 oder an einer mit diesem mitbewegbar verbundenen Komponente
angebracht sein. Es versteht sich, dass in diesen Fällen auch
der zugeordnete Dämpfungskanal 25 so
zu plazieren ist, dass er sich im Einflussbereich des Magnetfeldes
befindet, wenn eine Beeinflussung der Geschwindigkeit des Arbeitskolbens 5 gewünscht ist.In principle, the magnetic field generating means 36 while maintaining a movement coupling also externally with respect to the working piston 5 be arranged. For example, they might be outside of the device body 3 at the tapping part 2 or attached to a component movably connected thereto. It is understood that in these cases, the associated damping channel 25 is to be placed so that it is within the influence of the magnetic field, if an influence on the speed of the working piston 5 is desired.
Bei
allen Ausführungsbeispielen
ist der Dämpfungskanal 25 so
angeordnet, dass sich die Magnetfelderzeugungsmittel 36 beim
Durchlaufen der Dämpfungsstrecke
mit konstantem Abstand zum Dämpfungskanal 25 entlang
diesem bewegen. Die Dämpfungsintensität bleibt
auf diese Weise über
die gesamte Dämpfungsstrecke
hinweg die gleiche.In all embodiments, the damping channel 25 arranged so that the magnetic field generating means 36 when passing through the attenuation path with a constant distance to the damping channel 25 move along this. The attenuation intensity remains the same over the entire attenuation distance in this way.
Ist
allerdings entlang der Dämpfungsstrecke D
eine sich verändernde
Dämpfungsintensität gewünscht, kann
dies beispielsweise dadurch realisiert werden, dass man für den Dämpfungskanal 25 zumindest
partiell einen bezüglich
der Bewegungsrichtung der Magnetfelderzeugungsmittel 36 geneigten Verlauf
wählt.
Ein solcher geneigter Verlauf ist in 5 bei 37 strichpunktiert
exemplarisch angedeutet. Man kann auf diese Weise beispielsweise
eine linear oder progressiv ansteigende Dämpfungsintensität realisieren.If, however, a varying attenuation intensity is desired along the attenuation distance D, this can be achieved, for example, by providing the attenuation channel 25 at least partially with respect to the direction of movement of the magnetic field generating means 36 inclined course selects. Such an inclined course is in 5 at 37 dash-dotted example indicated. For example, it is possible to realize a linearly or progressively increasing attenuation intensity in this way.
Im Übrigen kann
durch einen spezifischen Verlauf des Dämpfungskanal 25 nicht
nur eine zunehmende, sondern auch eine abnehmende Dämpfungsintensität hervorgerufen
werden. Insgesamt hat man somit die Möglichkeit, die Dämpfungscharakteristik
exakt auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustimmen.Incidentally, by a specific course of the damping channel 25 not only an increasing, but also a decreasing attenuation intensity are caused. Overall, it is thus possible to tailor the damping characteristic exactly to the respective application.
Die 6 offenbart
eine Möglichkeit,
um den Abstand "a", der zwischen dem
Dämpfungskanal 25 und
den Magnetfelderzeugungsmitteln 36 beim Durchlaufen der
Dämpfungsstrecke
D vorliegt, variabel vorgeben zu können.The 6 discloses a way to reduce the distance "a" between the damping channel 25 and the magnetic field generating means 36 when passing through the attenuation distance D is present, to specify variable.
Der
Dämpfungskanal 25 ist
hier in einem bevorzugt rohrförmigen
Kanalkörper 38 ausgebildet, der
im Anschluss an den Dämpfungskanal 25 zweckmäßigerweise
gleichzeitig auch noch den die Aufnahmekammer 26 definierenden
Rohrkörper 34 bildet.
Mit seinen beiden axialen Endabschnitten ist der Kanalkörper 38 jeweils
exzentrisch an einer kreisförmig
konturierten Lagerscheibe 42a, 42b gehalten, wobei
jede dieser Lagerscheiben 42a, 42b in einem ihr
zugeordneten, am Vorrichtungsgehäuse 3 fixierten
Lagerkörper 43a, 43b verdrehbar
gelagert ist. Die beiden Lagerscheiben 42a, 42b und
der Kanalkörper 38 bilden
eine in sich starre Einstelleinheit, die sich bezüglich den
beiden Lagerkörpern 43a, 43b um
eine Drehachse 44 verdrehen lässt, welche zur Hubrichtung
des Antriebskolbens 5 parallel und zugleich durch die beiden
Zentren der kreisförmigen
Lagerscheiben 42a, 42b verläuft.The damping channel 25 is here in a preferably tubular channel body 38 formed following the damping channel 25 expediently at the same time also still the receiving chamber 26 defining tubular body 34 forms. With its two axial end portions is the channel body 38 each eccentrically on a circular contoured bearing disc 42a . 42b held, each of these bearing washers 42a . 42b in an associated, on the device housing 3 fixed bearing body 43a . 43b is rotatably mounted. The two bearing washers 42a . 42b and the channel body 38 form a self-adjusting unit, which is relative to the two bearing bodies 43a . 43b around a rotation axis 44 can twist, which to the stroke direction of the drive piston 5 parallel and at the same time through the two centers of the circular bearing discs 42a . 42b runs.
Wird
die Einstelleinheit gemäß Pfeil 45 in 7 verdreht,
führt der
Kanalkörper 38 bezüglich der
Drehachse 44 eine Orbitalbewegung aus, wobei sich sein
Abstand "a" zu den Magnetfelderzeugungsmitteln 36 verändert. Eine
Position mit verändertem Abstand "al" ist in 7 strichpunktiert
angedeutet.If the adjustment unit according to arrow 45 in 7 twisted, leads the channel body 38 with respect to the axis of rotation 44 an orbital motion, wherein its distance "a" to the magnetic field generating means 36 changed. A position with changed distance "al" is in 7 indicated by dash-dotted lines.
Durch
geeignete Feststellmittel 46, beispielsweise eine Klemmschraube,
kann die eingestellte Position fixiert werden. Bei Bedarf können die
Feststellmittel 46 auch so ausgebildet sein, dass über sie auch
die Veränderung
der Drehwinkeleinstellung der Einstelleinheit vorgenommen werden
kann.By suitable locking means 46 , For example, a clamping screw, the set position can be fixed. If necessary, the locking means 46 Also be designed so that they can be made via the change in the rotational angle adjustment of the adjustment.
Um
unabhängig
von der eingestellten Position eine fluiddichte Verbindung zu dem
Zwischenkanal 24 zu gewährleisten,
mündet
letzterer in einen axial zwischen der einen Lagerscheibe 42a und
dem zugeordneten Lagerkörper 43a definierten Überströmraum 47,
in den auch der Dämpfungskanal 25 einmündet. Um
einen Austritt der MR-Flüssigkeit
zu verhindern, ist zwischen der besagten Lagerscheibe 42a und
dem zugeordneten Lagerkörper 43a eine ringförmige Dichtung 48 vorgesehen.Regardless of the set position, a fluid-tight connection to the intermediate channel 24 to ensure the latter flows into an axially between the one bearing disc 42a and the associated bearing body 43a defined overflow chamber 47 , in which also the damping channel 25 opens. To prevent leakage of the MR fluid is between the said bearing disc 42a and the associated bearing body 43a an annular seal 48 intended.
Es
versteht sich, dass auch andere Möglichkeiten getroffen werden
können,
um den Querabstand zwischen Dämpfungskanal 25 und
Magnetfelderzeugungsmitteln 36 variabel einstellen zu können. Beispielsweise
könnten
Mittel vorgesehen sein, die eine lineare radiale Verschiebemöglichkeit
bezüglich der
Längsachse
des Arbeitskolbens 5 ermöglichen.It is understood that other possibilities can be taken to the transverse distance between the damping channel 25 and magnetic field generating means 36 variable setting. For example, means could be provided which a linear radial displacement possibility with respect to the longitudinal axis of the working piston 5 enable.
Jedenfalls
kann auf diese Weise die Dämpfungsstärke über einen
veränderbaren
Abstand des den Dämpfungskanal 25 aufweisenden
Kanalkörpers 38 zu
den Magnetfelderzeugungsmitteln 36 insbesondere stufenlos
eingestellt werden.In any case, in this way the damping strength over a variable distance of the damping channel 25 having channel body 38 to the magnetic field generating means 36 be adjusted in particular continuously.
Die
Einstelleinheit 38, 42a, 42b bildet zusammen
mit den beiden Lagerkörpern 43a, 43b eine
insgesamt mit Bezugsziffer 52 bezeichnete Dämpfungseinrichtung
der Dämpfungsmittel 18,
die am Außenumfang
des Vorrichtungsgehäuses 3,
längsseits
neben der Kolbenaufnahmenkammer 4, insbesondere lösbar, angebaut
ist. Der Zwischenkanal 24 befindet sich in einer starren
oder flexiblen Fluidleitung 53, die einenends – an dem
dem Verdrängerkolben 28 entgegengesetzten
Mündungsbereich
der Verdrängungskammer 23 – an die
erste Abschlusswand 7 und andernends, über den Lagerkörper 43a,
an den Überströmraum 47 angeschlossen
ist.The adjustment unit 38 . 42a . 42b forms together with the two bearing bodies 43a . 43b a total with reference number 52 designated damping device of the damping means 18 located on the outer circumference of the device housing 3 , alongside the piston receiving chamber 4 , in particular detachable, is cultivated. The intermediate channel 24 is located in a rigid or flexible fluid line 53 , one end - on the displacer 28 opposite mouth region of the displacement chamber 23 - to the first end wall 7 and at the other end, over the camp body 43a , to the overflow chamber 47 connected.
Einige
oder sämtliche
der bei den Ausführungsbeispielen
außerhalb
des Vorrichtungsgehäuses 3 angeordneten
Komponenten der Dämpfungsmittel 18 können zum
Erhalt einer kompakten Anordnung auch in das Vorrichtungsgehäuse 3 integriert sein.
In diesem Zusammenhang wäre
es insbesondere möglich,
den Dämpfungskanal 25 längsseits
neben der Dämpfungsstrecke
D in die Wandung des Zylinderrohres 12 zu integrieren,
wie dies in 4 bei 25' strichpunktiert angedeutet ist.Some or all of the Ausfüh Examples outside the device housing 3 arranged components of the damping means 18 can also get into the device housing to obtain a compact arrangement 3 be integrated. In this context, it would be possible in particular, the damping channel 25 alongside the damping section D in the wall of the cylinder tube 12 to integrate, as in 4 at 25 ' indicated by dash-dotted lines.
Es
ist des weiteren von Vorteil, wenn die Länge und/oder Position des Dämpfungskanals 25 in
der Richtung der Hubbewegung 6 des Arbeitskolbens 5, insbesondere
stufenlos, veränderbar
ist, um beispielsweise die Länge
und/oder den Beginn der Dämpfungsstrecke
D variabel vorgeben zu können. Ein
derartige Verstellmöglichkeiten
eröffnendes
Ausführungsbeispiel
zeigt die 8.It is also advantageous if the length and / or position of the damping channel 25 in the direction of the lifting movement 6 of the working piston 5 , in particular continuously variable, is variable, for example, to specify the length and / or the beginning of the damping distance D variable. Such an adjustment opening example shows the 8th ,
Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 8 ist vergleichbar den 6 und 7 ein
den Dämpfungskanal 25 definierender
Kanalkörper 38 vorgesehen,
der zweckmäßigerweise
auch die Aufnahmekammer 26 definiert und die gegebenenfalls
vorhandene bewegliche Wand 33 mit zugeordneter Federeinrichtung 35 aufnimmt.
Dieser Kanalkörper 38 ist mit
zur Längsachse
der Kolbenlaufkammer 4 paralleler Ausrichtung längsseits
neben dem Vorrichtungsgehäuse 3 angeordnet
und mit seinem dem Zwischenkanal 24 entgegengesetzten Endabschnitt
an einem Lagerkörper 54 befestigt.
Dieser Lagerkörper 54 ist
so am Außenumfang
des Vorrichtungsgehäuses 3 fixiert,
dass sich seine Position in Richtung der Hubbewegung 6 variabel
einstellen lässt.
Die Einstellmöglichkeit
ist bei 55 durch einen Doppelpfeil angedeutet. Für die verstellbare
Befestigung kann eine nicht näher
dargestellte Nutensteinverbindung herangezogen werden, die in eine
längs des
Außenumfanges
des Vorrichtungsgehäuses 3 verlaufende
Verankerungsnut 56 eingreift.In the embodiment of the 8th is comparable to 6 and 7 a the damping channel 25 defining channel body 38 provided, which expediently also the receiving chamber 26 defined and the possibly existing movable wall 33 with associated spring device 35 receives. This channel body 38 is with to the longitudinal axis of the piston running chamber 4 parallel alignment alongside the device housing 3 arranged and with its the intermediate channel 24 opposite end portion on a bearing body 54 attached. This bearing body 54 is so on the outer circumference of the device housing 3 fixed that position in the direction of the lifting movement 6 can be set variably. The adjustment is included 55 indicated by a double arrow. For the adjustable attachment, a not-shown sliding block connection can be used, in a along the outer periphery of the device housing 3 extending anchoring groove 56 intervenes.
Üblicherweise
besitzt ein Linearantrieb an der Außenfläche seines Vorrichtungsgehäuses 3 mehrere
längsverlaufende
Befestigungsnuten 57, über
die die Fluidvorrichtung 1 an einer Tragstruktur fixiert
werden kann und die auch den Anbau von Zusatzkomponenten ermöglichen,
wobei hier insbesondere auch an Positionssensoren 58 gedacht
ist, mit denen sich eine Positionserfassung des Arbeitskolbens 5 realisieren
lässt.
Eine der Befestigungsnuten 57 kann ohne weiteres als Verankerungsnut 56 für den Lagerkörper 54 herangezogen
werden (1).Usually has a linear drive on the outer surface of its device housing 3 a plurality of longitudinal fastening grooves 57 about which the fluid device 1 can be fixed to a support structure and also allow the cultivation of additional components, in which case in particular also on position sensors 58 is thought, with which a position detection of the working piston 5 can be realized. One of the fastening grooves 57 can easily as anchoring groove 56 for the bearing body 54 be used ( 1 ).
Der
dem Lagerkörper 54 entgegengesetzte Endabschnitt 62 des
Kanalkörpers 38 taucht
unter Abdichtung teleskopierbar in die ortsfest fixierte, den Zwischenkanal 24 definierende
Fluidleitung 53 ein. Beim Verstellen des Lagerkörpers 54 verändert sich somit
die Eintauchtiefe des Endabschnittes 62 und mithin auch
die außerhalb
der Fluidleitung 53 vorhandene wirksame Länge L des
Dämpfungskanals 25, die
sich während
des Kolbenhubes im Einflussbereich des von den Magnetfelderzeugungsmitteln 36 erzeugten
Magnetfeldes befindet.The bearing body 54 opposite end section 62 of the channel body 38 immersed under sealing telescoping in the fixed fixed, the intermediate channel 24 defining fluid line 53 one. When adjusting the bearing body 54 Thus, the immersion depth of the end portion changes 62 and therefore also outside the fluid line 53 existing effective length L of the damping channel 25 , which during the piston stroke in the influence of the magnetic field generating means 36 generated magnetic field is located.
Je
weiter der Kanalkörper 38 in
den Zwischenkanal 24 eingeschoben ist – die zugehörige Teleskopierlagerung 63 befindet
sich zweckmäßigerweise
seitlich außen
an der ersten Ab schlusswand 7 – desto kürzer ist die wirksame Länge L und
desto kürzer
fällt auch
die Dämpfungsstrecke
D aus, selbst wenn der Arbeitskolben 5 schon vorher auf
den zugeordneten Betätigungsstößel 32 aufläuft. Die
auf dem magnetorheologischen Prinzip basierende Dämfpungswirkung
setzt unabhängig
vom Zeitpunkt der Betätigung
des Verdrängerkolbens 28 erst
ein, wenn die MR-Flüssigkeit
in den Einfluss des Magnetfeldes gelangt.The further the channel body 38 in the intermediate channel 24 is inserted - the associated Teleskopierlagerung 63 is expediently laterally outside on the first From closing wall 7 - The shorter is the effective length L and the shorter the attenuation distance D drops, even if the working piston 5 already before on the associated actuating tappet 32 runs. The dazzling effect based on the magnetorheological principle is independent of the time of actuation of the displacer piston 28 only when the MR fluid gets into the influence of the magnetic field.
Folglich
könnte
Länge und/oder
Beginn der Dämpfungsstrecke
auch ohne die beschriebenen Teleskopiermaßnahmen verändert werden, wenn Verstellmöglichkeiten
gegeben sind, die eine Veränderung
der Position des Dämpfungskanals 25 in
Richtung der Hubbewegung 6 relativ zur Kolbenlaufkammer 4 ermöglichen.Consequently, the length and / or the beginning of the attenuation distance could also be changed without the described telescoping measures, if adjustment possibilities are given which represent a change in the position of the attenuation channel 25 in the direction of the lifting movement 6 relative to the piston running chamber 4 enable.
Durch
die vorgehend geschilderten Maßnahmen
können
unter anderem auch beim Ansprechen der MR-Flüssigkeit eventuell auftretende
Totzeiten kompensiert werden.By
the previously described measures
can
among other things also when addressing the MR fluid possibly occurring
Dead times are compensated.
Es
wurde schon erwähnt,
dass die magnetorheologischen Dämpfungsmaßnahmen
entweder nur für
je eine der Kolbenendlagen oder für beide Kolbenendlagen ausgeführt sein
können.
Die 9 und 10 zeigen Bauformen für eine beidseitige
Endlagendämpfung.
Die Funktionsprinzipien dieser Bauformen wurden oben bereits angedeutet.
Grundsätzlich
ist es hier so, dass die MR-Flüssigkeit
in dem geschlossenen Kanalsystem 22 ent lang des gesamten Vorrichtungsgehäuses 3 geführt wird
und dabei stets unter dem Einfluss des von den Magnetfelderzeugungsmitteln 36 hervorgerufenen
Magnetfeldes steht. Die eigentliche Dämpfungswirkung entfaltet sich
jedoch nur dann, wenn das Magnetfeld auf die im jeweiligen Dämpfungskanal
strömende
MR-Flüssigkeit
einwirkt, weil hier der Strömungsquerschnitt wesentlich
geringer ist als außerhalb
des betreffenden Dämpfungskanals.
Die Rückstellung
des Verdrängungskolbens 28 für die jeweils
eine Endlage wird durch die Verdrängungsbewegung des jeweils anderen
Verdrängerkolbens
bewirkt, wenn dieser durch den aufprallenden Arbeitskolben 5 verschoben wird.It has already been mentioned that the magnetorheological damping measures can be performed either only for one of the piston end positions or for both piston end positions. The 9 and 10 show designs for a double-sided cushioning. The functional principles of these designs have already been indicated above. Basically, it is here that the MR fluid in the closed channel system 22 ent long the entire device housing 3 and always under the influence of the magnetic field generating means 36 caused magnetic field is. However, the actual damping effect develops only when the magnetic field acts on the MR liquid flowing in the respective damping channel, because in this case the flow cross-section is substantially smaller than outside the relevant damping channel. The provision of the displacement piston 28 for each one end position is effected by the displacement movement of the respective other displacement piston, if this by the impacting working piston 5 is moved.
Die
Magnetfelderzeugungsmittel 36 sind vorzugsweise von einer
Permanentmagneteinrichtung 64 gebildet, die im einfachsten
Fall einen mit dem Arbeitskolben 5 bewegungsgekoppelten
Permanentmagnet aufweist. Bei Bedarf können auch mehrere Permanentmagnete,
eventuell in Kombination mit ferromagnetischen Elementen, vorgesehen
sein. Die Bauformen der 1 bis 5 und 7 und 10 sind
mit einer Permanentmagneteinrichtung 64 ausgestattet, die
direkt in den Arbeitskolben 5 eingebettet ist. Bei den
Permanentmagneten handelt es sich zweckmäßigerweise um Stab- oder Ringmagnete.The magnetic field generating means 36 are preferably of a permanent magnet device 64 formed, in the simplest case one with the working piston 5 motion-coupled permanent magnet. If required, it is also possible to provide a plurality of permanent magnets, possibly in combination with ferromagnetic elements. The types of the 1 to 5 and 7 and 10 are with a permanent magnet device 64 fitted directly into the working piston 5 is embedded. The permanent magnets are expediently rod or ring magnets.
Die
Verwendung einer Permanentmagneteinrichtung 64 zur Erzeugung
des auf die MR-Flüssigkeit
einwirkenden Magnetfeldes hat den Vorteil, dass auf eine elektrische
Energieversorgung verzichtet werden kann. Außerdem besteht hier die Option, die
Permanentmagneteinrichtung gleichzeitig als Betätigungsmittel für eine berührungslose
Positionserfassung des Arbeitskolbens 5 heranzuziehen.
Es kann dann, wie in 1 exemplarisch gezeigt, außerhalb
der Kolbenlaufkammer 4 entlang des Hubweges des Arbeitskolbens 5 mindestens
ein gehäusefester
Positionssensor 58 angeordnet werden, der berührungslos
auf das Magnetfeld anspricht, wenn dieses aufgrund der Kolbenbewegung
in seine Nähe gelangt.
Gemäß 1 kann
beispielsweise jeder Kolbenendlage ein Positionssensor 58 zugeordnet werden,
um das Erreichen der Kolbenendlage zu erfassen.The use of a permanent magnet device 64 For generating the magnetic field acting on the MR fluid has the advantage that can be dispensed with an electrical power supply. In addition, here is the option, the permanent magnet device at the same time as an actuating means for non-contact position detection of the working piston 5 consulted. It can then, as in 1 shown as an example, outside the piston running chamber 4 along the stroke of the working piston 5 at least one housing-fixed position sensor 58 can be arranged, the non-contact responsive to the magnetic field when it comes close to it due to the piston movement. According to 1 For example, each piston end position can be a position sensor 58 be assigned to detect the reaching of the piston end position.
Alternativ
besteht auch die Möglichkeit,
die Magnetfelderzeugungsmittel in Gestalt einer elektrisch betriebenen
Spuleneinrichtung 65 auszuführen. Eine solche Variante
ist bei dem Ausführungsbeispiel
der 6 angedeutet. Sitzt die über mindestens eine Spule verfügende Spuleneinrichtung 65 am oder
im Arbeitskolben 5, kann die Einspeisung der notwendigen
elektrischen Energie über
elektrische Leiter 66 geschehen, die über das Abgriffsteil 2 nach außen geführt sind.Alternatively, it is also possible, the magnetic field generating means in the form of an electrically operated coil means 65 perform. Such a variant is in the embodiment of 6 indicated. Sits the coil device that has at least one coil 65 on or in the working piston 5 , can supply the necessary electrical energy via electrical conductors 66 done that over the tap part 2 are led to the outside.
Das
in 10 abgebildet Ausführungsbeispiel sieht in Verbindung
mit als Permanentmagneteinrichtung 64 ausgebildeten Magnetfelderzeugungsmitteln 36 zusätzlich eine
die Kolben– laufkammer 4 koaxial
umschließende
gehäusefeste
Induktions spuleneinrichtung 67 vor, die im Bereich der Dämpfungsstrecke
plaziert ist. Taucht die Permanentmagneteinrichtung 64 bei
Annäherung
des Arbeitskolbens 5 in seine Kolbenendlage in die Induktionsspuleneinrichtung 67 ein,
wird in dieser ein Strom induziert, der dazu benutzt wird, mindestens
eine über
elektrische Leitungen 69 angeschlossene weitere Spule 68 zu
speisen, die im Bereich eines Dämpfungskanals 25 plaziert
ist, so dass das von ihr erzeugte Magnetfeld ebenfalls auf die im
Dämpfungskanal 25 strömende MR-Flüssigkeit
einwirkt.This in 10 Illustrated embodiment sees in connection with as a permanent magnet device 64 trained magnetic field generating means 36 in addition a piston travel chamber 4 Coaxially enclosing housing-fixed induction coil device 67 before, which is placed in the region of the attenuation path. Immerses the permanent magnet device 64 approaching the working piston 5 in its piston end position in the induction coil device 67 a, a current is induced in this, which is used to at least one of electrical lines 69 connected another coil 68 to feed in the area of a damping channel 25 placed so that the magnetic field generated by it also on the in the damping channel 25 flowing MR fluid acts.
Somit
steht hier die MR-Flüssigkeit
während der
Dämpfungsphase
nicht nur im Einflussbereich desjenigen Magnetfeldes, das von der
sich zusammen mit dem Arbeitskolben 5 bewegenden Permanentmagneteinrichtung 64 erzeugt
wird, sondern zusätzlich
unter dem Einfluss des aufgrund des geschilderten Induktionseffektes
von der weiteren Spule 68 erzeugten Magnetfeldes.Thus, during the damping phase, the MR fluid is not only within the influence of the magnetic field that is generated by it together with the working piston 5 moving permanent magnet device 64 is generated, but in addition under the influence of due to the described induction effect of the other coil 68 generated magnetic field.
Wenn
das durch die Induktionswirkung hervorgerufene Magnetfeld der weiteren
Spule 68 ausreicht, um den Fließwiderstand der MR-Flüssigkeit
in der gewünschten
Weise zu beeinflussen, kann die weitere Spule 68 zusammen
mit dem zugeordneten Dämpfungskanal 25 sogar
an einer Stelle plaziert werden, die sich stets außerhalb
des Einflussbereiches der mit dem Arbeitskolben 5 bewegungsgekoppelten
Permanentmagneteinrichtung 64 befindet.If the magnetic field caused by the induction effect of the other coil 68 is sufficient to affect the flow resistance of the MR fluid in the desired manner, the other coil 68 together with the associated damping channel 25 even be placed in a place that is always outside the sphere of influence of the working piston 5 motion-coupled permanent magnet device 64 located.
Allen
Ausführungsbeispielen
ist eine Selbstaktivierung der Dämpfungswirkung
durch die beschriebene Führung
der MR-Flüssigkeit
entgegen der Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens gemeinsam, und
eine automatisch freigegebene Rückstellungsmöglichkeit
für den
jeweiligen Verdrängerkolben
beim Rückhub
des Arbeitskolbens. Der Rückhub selbst
wird beispielsweise über
eine die MR-Flüssigkeit
zurückdrückende Federeinrichtung
hervorgerufen oder durch die Betätigung
des jeweils anderen Verdrängerkolbens
bei zweiseitiger Endlagendämpfung.all
embodiments
is a self-activation of the damping effect
through the described guide
the MR fluid
against the direction of movement of the working piston together, and
an automatically released default option
for the
respective displacement piston
on the return stroke
of the working piston. The return stroke itself
for example, over
one the MR fluid
pushing back spring device
caused or by the operation
the other displacement piston
with double-sided cushioning.
Allen
geschilderten Ausführungsbeispielen ist
das Prinzip gemeinsam, dass beim Überfahren einer bestimmten
Position durch den Arbeitskolben 5 vor seiner Kolbenendlage
mit dem Arbeitskolben 5 bewegungsgekoppelte Magnetfelderzeugungsmittel 36 durch
den magnetorheologischen Effekt den Druckverlust der durch den verengten
Dämpfungskanal 25 strömenden MR-Flüssigkeit
erhöhen,
wobei die Strömung
der MR-Flüssigkeit
durch vom Arbeitskolben 5 verursachte Verdrängung bewirkt
wird. Die Stärke
der Dämpfung
kann über
den Abstand des verengten Dämpfungskanals
zu den Magnetfelderzeugungsmitteln 36 eingestellt und der
jeweiligen Applikation angepasst werden. Über den kleinsten Strömungsquerschnitt
sowie die Feldstärke
des erzeugten Magnetfeldes ist eine feste Voreinstellung der Dämpfungsintensität möglich. Der
Dämpfungsweg hängt insbesondere
vom Hub des gegebenenfalls vorhandenen Verdrängerkolbens, von den gegebenen
Strömungsquerschnitten
und von der Länge
des im Magnetfeld befindlichen Dämpfungskanals
ab.Allen described embodiments, the principle in common is that when driving over a certain position by the working piston 5 in front of its piston end position with the working piston 5 motion coupled magnetic field generating means 36 by the magnetorheological effect, the pressure loss through the narrowed damping channel 25 increasing flow of MR fluid, wherein the flow of MR fluid through the working piston 5 causing displacement is effected. The amount of attenuation may vary over the distance of the narrowed attenuation channel to the magnetic field generating means 36 adjusted and adapted to the respective application. Over the smallest flow cross-section and the field strength of the generated magnetic field, a fixed presetting of the attenuation intensity is possible. The damping path depends in particular on the stroke of the optional displacement piston, on the given flow cross sections and on the length of the damping channel located in the magnetic field.
Bei
den mit einem Verdrängerkolben
ausgestatteten Dämpfungsmitteln 18 ist
es zweckmäßig, wenn
das für
die Erzeugung der Dämpfungswirkung verantwortliche
Magnetfeld maximal während
der Beaufschlagung des Verdrängerkolbens 28 auf
den Dämpfungskanal 25 einwirkt.
Damit ist außerhalb
der Dämpfungsphase
eine wiederstandsarme Strömung der
MR-Flüssigkeit
durch den Dämpfungskanal 25 hindurch
gewährleistet,
was die Rückstellung
des Verdrängerkolbens 28 in
den Ausgangszustand vereinfacht.For the dampers equipped with a displacer 18 it is expedient if the magnetic field responsible for generating the damping effect maximally during the application of the displacement piston 28 on the damping channel 25 acts. This is outside the damping phase, a low-resistance flow of the MR fluid through the damping channel 25 ensures what the provision of the displacer 28 simplified to the initial state.
Die
Vorteile des beschriebenen magnetorheologischen Dämpfungsprinzips
liegen unter anderem in dem hohen Energieaufnahmevermögen, der
einfach realisierbaren mechanischen Ein stellmöglichkeit und einem relativ
gutmütigen
Einstellverhalten auch bei kleinen abzubremsenden Massen. Darüber hinaus
kann auch bei kleinen Lasten ein Rückschwingen vermieden werden,
da in der zur Erzeugung der Bewegung des Arbeitskolbens 5 mit Überdruck
beaufschlagten Arbeitskammer stets ein höherer Druck herrschen darf
als in der abströmseitigen
Arbeitskammer. Wegen der relativ hohe Wärmeleitfähigkeit der MR-Flüssigkeit
ergibt sich überdies
eine gute Wärmeabfuhr.The advantages of the described magnetorheological damping principle are, inter alia, the high energy absorption capacity, the easily realizable mechanical adjustment capability and a relatively good-natured adjustment behavior even with small masses to be braked. In addition, a back swing can be avoided even at low loads, as in the generation of the movement of the working piston 5 With pressurized working chamber always a higher pressure may prevail than in the downstream working chamber. Because of the relatively high thermal conductivity of the MR fluid also results in a good heat dissipation.