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Die Erfindung betrifft ein verstellbares Dämpfventil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Bei einem Schwingungsdämpfer mit hydraulischem Dämpfmedium wird schon bei der Montage darauf geachtet, dass möglichst keine Luft im Schwingungsdämpfer eingeschlossen wird. Bedingt durch die Bauteilkonstruktion können sich Lufteinschlüsse bilden. In dem hydraulischen Dämpfmedium kann in einem begrenzten Maß Gas gelöst sein, so dass das Dämpfmedium aus einer hydraulischen Phase und einer gasförmigen Phase besteht. Wäre die gasförmige Phase in ihrem Volumenanteil konstant, dann könnte der Schwingungsdämpfer auf diese Randbedingung ausgelegt sein. Die Lufteinschlüsse, die eine rein gasförmige Phase darstellen, können jedoch zusätzlich im Dämpfmedium gelöst werden. Das Dämpfmedium besteht dann aus einer flüssigen und einer gasförmigen Phase. Zusätzlich kann über das Dämpfmedium die rein gasförmige Phase mitgeführt werden. Über die Strömungswege im Schwingungsdämpfer verteilen sich somit die im Dämpfmedium gelöste gasförmige Phase und die gasförmige Phase. Durch eine Veränderung des Temperatur- und/oder Druckniveaus kann die gelöste gasförmige Phase aus dem Dämpfmedium ausgeschieden werden und stellt dann ebenfalls eine rein gasförmige Phase dar. Die rein gasförmige Phase kann sich im Schwingungsdämpferbetrieb als Blase oder im folgenden freies Gas genannt in einem Bereich sammeln und z. B. an einer druckbeaufschlagten Funktionsfläche als Teil eines Funktionsraums des Schwingungsdämpfers anstehen. Das in dem Funktionsraum anstehende Gas verändert die Dämpffunktion. Bei einem Schwingungsdämpfer nachdem Zweirohr-Bauprinzip wird häufig eine Kolbenstangenführungs-Dichtungseinheit verwendet, bei der Gaseinschlüsse im Dämpfmedium über die Kolbenstangendichtung aus einem Arbeitsraum in einen Ausgleichsraum entweichen können.
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Des Weiteren ist es bekannt, dass bei einem verstellbaren Dämpfventil ein Entgasungskanal vorgesehen ist, der eine Verbindung zwischen einem Innenraum des verstellbaren Dämpfventils und einem Arbeitsraum herstellt. Die Verbindung weist einen derart kleinen Querschnitt auf, dass zwar eine Entgasung des Dämpfventils erfolgen kann, jedoch kein Dämpfmediumaustritt erfolgt. Eine derartige Verbindung ist jedoch schwierig in der Herstellung und in der konstruktiven Realisierung. Eine mögliche Ausführungsform ist aus der
DE 10 2009 059 808 A1 bekannt.
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Sofern es möglich ist, wird das verstellbare Dämpfventil derart im oder am Schwingungsdämpfer angeordnet, so dass etwaige Gasblasen aus dem Dämpfventil aufsteigen und in einen Arbeitsraum entweichen können. Diese besondere Einbaulage ist jedoch nicht immer möglich, z. B. weil eine Energieversorgungsleitung für einen Aktuator des verstellbaren Dämpfventils eine bestimmte Einbaulage des verstellbaren Dämpfventils vorgibt.
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Die Gaseinschlüsse machen sich insbesondere dann bemerkbar, wenn zur Verstellung des Dämpfventils der hydraulische Druck auf eine Flache eines Ventilkörpers ausgenutzt wird. Die Gaseinschlüsse führen zu einer gewissen Kompressibilität des Dämpfmediums und damit zu einer Veränderung des dynamischen Betriebsverhaltens des verstellbaren Dämpfventils. Zwar werden an den die Dämpfkraftkennlinie bestimmenden Ventilbauteilen die gewünschten hydraulischen Kraftkomponenten erreicht, doch führt die Kompressibilität des Dämpfmediums zu einer unerwünschten und undefinierten Verzögerung beim Aufbau dieser Kraftkomponenten. Bezogen auf eine statische Betrachtung des Fehlers liegt an dem besagten Ventilteil kurzfristig eine falsche Verstellkraft an.
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Die
DE 10 2008 004 531 B3 beschreibt einen elektromagnetischen Antrieb, der zwischen einem Ventil und einem Tankraum eingesetzt wird. Zur Entlüftung des Ankerraums dient ein zentraler Kanal im Ankerkolben. Ausgehend von einem Ringspalt zwischen einem Polkern und einem Betätigungselement steht ein Entlüftungskanal zur Verfügung, der den gesamten Antrieb durchzieht, sodass eine vollständige Durchströmung des elektrischen Antriebs erfolgt. Der elektrische Antrieb hat demnach eine Eingangsöffnung für das Hydraulikmedium und eine Ausgangsöffnung, die von einem Rückschlagventil abgeschlossen wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das aus dem Stand der Technik bekannte Problem im Zusammenhang mit freiem Gas zu beheben.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das von dem Dämpfmedium im Schwingungsdämpfer transportierte freie Gas aus dem Raum, der mit der druckbeaufschlagten Fläche des Ventilkörpers korrespondiert, abgeführt wird. Folglich kann das freie Gas keine undefinierte Druckkraftkomponente auf den Ventilkörper ausüben. Es steht der bestimmungsgemäße Druck des Dämpfmediums am Ventilkörper an, so dass eine Fehlfunktion des Dämpfventils vermieden wird.
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Der Gasaufnahmeraum kann nicht nur das im Dämpfmedium gebundene Gas aufnehmen, sondern auch zielgerichtet abgeben. Dadurch kann das Speichervolumen des Gasaufnahmeraums vergleichsweise klein gehalten werden.
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Des Weiteren nutzt man den bestimmungsgemäßen Strömungsweg des Dämpfmediums aus, um die Gaseinschlüsse aus dem Dämpfventil abzuführen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Gasaufnahmeraum in Strömungsrichtung zum Druckraum mittels eines Sperrventils gesperrt. Das im Gasaufnahmeraum gespeicherte Gas kann unabhängig vom Druckniveau im Druckraum nicht mehr aus dem Gasaufnahmeraum in Richtung der druckbeaufschlagten Fläche des Ventilkörpers entweichen.
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Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist der Aktuator als Verdränger einer in Richtung des Druckraums fördernden Pumpeinrichtung ausgeführt. Dadurch ist die Abfuhr der gasförmigen Phase nicht von thermosyphonischen Effekten abhängig, sondern von der Betätigung des Aktuators.
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Dabei ist es z. B. möglich, dass das Dämpfmedium über einen Spalt, der von dem Aktuator gebildet wird, dem Druckraum zugeführt wird. Der Vorteil besteht in der sehr einfachen Bauform.
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Alternativ kann ein Ventilanker des Aktuators mindestens einen Förderkanal aufweisen, der mit einem sich in Richtung des Druckraums öffnenden Förderventil zusammenwirkt. Es steht dadurch ein vergleichsweise großer Förderkanal zur Verfügung, der zu einer sehr guten Pumpleistung führt.
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Des Weiteren kann der Gasaufnahmeraum eine Sperreinrichtung aufweisen, die in Strömungsrichtung zum Abführströmungskanal geöffnet ist. Damit liegt eine allein durch die Anordnung einer Ventileinrichtung gerichtete Strömungsverbindung zum Gasaufnahmeraum vor.
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Zur optimalen Ausnutzung des verfügbaren Bauraums ist der Gasaufnahmeraum innerhalb des Ventilkörpers angeordnet ist.
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Im Hinblick auf eine möglichst einfache Herstellbarkeit des Gasaufnahmeraums wird der Ventilkörper von einem Rohrkörper gebildet.
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Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
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1 Schwingungsdämpfer mit einer Dämpfventileinrichtung
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2 Dämpfventileinrichtung im Detail
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3 Dämpfventileinrichtung mit Förderventil am Ventilanker
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In 1 weist ein Schwingungsdämpfer einen Zylinder 1 auf, in dem eine Kolbenstange 3 axial beweglich angeordnet ist. Eine Führungs- und Dichtungseinheit 7 führt die Kolbenstange 3 aus dem oberen Ende des Zylinders heraus. Innerhalb des Zylinders 1 ist an der Kolbenstange 3 eine Kolbeneinheit 9 mit einer Kolbenventilanordnung 11 befestigt. Das untere Ende des Zylinders 1 ist durch eine Bodenplatte 13 mit einer Bodenventilanordnung 15 abgeschlossen. Der Zylinder 1 wird von einem Behälterrohr 17 umhüllt. Das Behälterrohr 17 und ein Zwischenrohr 5 bilden einen Ringraum 19, der eine Ausgleichskammer darstellt. Der Raum innerhalb des Zylinders 1 ist durch die Kolbeneinheit 9 in eine erste Arbeitskammer 21a und eine zweite Arbeitskammer 21b unterteilt. Die Arbeitskammern 21a und 21b sind mit Dämpfflüssigkeit gefüllt. Die Ausgleichskammer 19 ist bis zu dem Niveau 19a mit Flüssigkeit und darüber mit Gas gefüllt. Innerhalb der Ausgleichskammer 19 ist eine erste Leitungsstrecke, nämlich eine Hochdruckteilstrecke 23, gebildet, welche aber eine Bohrung 25 des Zylinders 1 mit der zweiten Arbeitskammer 21b in Verbindung steht. An diese Hochdruckteilstrecke schließt sich ein seitlich an dem Behälterrohr 17 angebautes verstellbare Dämpfventileinrichtung 27 an. Von dieser führt, nicht dargestellt, eine zweite Leitungsstrecke, nämlich eine Niederdruckteilstrecke 29, in die Ausgleichskammer 19.
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Fährt die Kolbenstange 3 aus dem Zylinder 1 nach oben aus, verkleinert sich die obere Arbeitskammer 21b. Es baut sich in der oberen Arbeitskammer 21b ein Überdruck auf, der sich nur durch die Kolbenventilanordnung 11 in die untere Arbeitskammer 21a abbauen kann, solange das verstellbare Dämpfventil 27 geschlossen ist. Wenn das verstellbare Dämpfventil 27 geöffnet ist, so fließt gleichzeitig Flüssigkeit von der oberen Arbeitskammer 21b durch die Hochdruckteilstrecke 23 und das verstellbare Dämpfventil 27 in die Ausgleichskammer 19. Die Dämpfcharakteristik des Schwingungsdämpfers beim Ausfahren der Kolbenstange 3 ist also davon abhängig, ob das verstellbare Dämpfventil 27 mehr oder weniger offen oder geschlossen ist.
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Wenn die Kolbenstange 3 in den Zylinder 1 einfährt, so bildet sich in der unteren Arbeitskammer 21a ein Überdruck. Flüssigkeit kann von der unteren Arbeitskammer 21a durch die Kolbenventilanordnung 11 nach oben in die obere Arbeitskammer 21b übergehen. Die durch das zunehmende Kolbenstangenvolumen innerhalb des Zylinders 1 verdrängte Flüssigkeit wird durch die Bodenventilanordnung 15 in die Ausgleichskammer 19 ausgetrieben. In der oberen Arbeitskammer 21b tritt, da der Durchflusswiderstand der Kolbenventilanordnung 11 geringer ist als der Durchflusswiderstand der Bodenventilanordnung 15, ebenfalls ein steigender Druck auf. Dieser steigende Druck kann bei geöffnetem Dämpfventil 27 durch die Hochdruckteilstrecke 23 wiederum in den Ausgleichsraum 19 überfließen. Dies bedeutet, dass bei geöffnetem Dämpfventil 27 der Stoßdämpfer auch beim Einfahren dann eine weichere Charakteristik hat, wenn das verstellbare Dämpfventil 27 geöffnet ist und eine härtere Charakteristik, wenn das Dämpfventil 27 geschlossen ist, genauso wie beim Ausfahren der Kolbenstange. Festzuhalten ist, dass die Strömungsrichtung durch die Hochdruckteilstrecke 23 des Bypasses immer die gleiche ist, unabhängig davon, ob die Kolbenstange ein- oder ausfährt.
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Die 2 zeigt die Dämpfventileinrichtung 27 in einem Gehäuse 31, das extern an dem Behälterrohr 17 oder innerhalb des Zylinders 1, z. B. an der Kolbenstange 3 befestigt ist. In dem Gehäuse 31 ist eine ringförmige Magnetspule 33 angeordnet. Eine Öffnung eines Gehäusedeckels 35 wird von einer Rückschlusshülse 37 mit einem Boden verschlossen. Zwischen einem Gehäuseunterteil 39 und der Rückschlusshülse 37 ist ein Isolator 41 gegen den Magnetfluss der Magnetspule 33 angeordnet.
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Innerhalb der Rückschlusshülse 37 ist ein Ventilanker 43 zusammen mit einem Ventilkörper 45 eines ersten Ventils 47 axial schwimmend gegen die Kraft eines beiderseits des Ventilankers 43 und damit auch des Ventilkörpers 45 wirksamen Federsatzes. Der Federsatz umfasst pro Seite mindestens eine Feder 49, die der Feder 51 auf der anderen Seite des Ventilankers 43 entgegengesetzt gerichtet wirkt. An dem Gehäuseunterteil 39 ist ein Magnetflusslenkungselement 53 fixiert, das nur einen kleinen Magnetflusswiderstand aufweist, also magnetisch gut leitfähig ist.
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Der Ventilkörper 45 des ersten Ventils 47 ist einerseits im Boden der Rückschlusshülse 37 und andererseits in dem Magnetflusslenkungselement 53 gelagert. Ein erster Federteller 55 für die mindestens eine Feder 51 wird von der Rückschlusshülse 37 gebildet. Ein zweiter Federteller 57 greift in eine Durchgangsöffnung 59 des Magnetflusslenkungselements 53 ein, durch die sich auch der Ventilkörper 45 des ersten Ventilelements 47 erstreckt. Der zweite Federteller 57 ist über die Durchgangsöffnung 59 zugänglich und bildet eine Presspassung. Dadurch wird es möglich, dass der zweite Federteller 57 bei schon montiertem Magnetflusslenkungselement 53 in Grenzen axial verschiebbar ist, um den Federsatz 49; 51 nachzuspannen. Etwaige Fertigungstoleranzen können durch das Nachspannen ausgeglichen werden.
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Axial in Reihe zum ersten Ventil 47 ist in dem Gehäuse 31 ein Notbetriebventil 61 angeordnet, wobei zwischen den beiden Ventilen 47; 61 das Magnetflusslenkungselement 53 angeordnet ist. Ein Ventilkörper 63 des Notbetriebventils 61 ist ringförmig ausgeführt und konzentrisch zum Ventilkörper 45 des ersten Ventils 47 angeordnet. Eine Vorspannfeder 65, die sich am Magnetflusslenkungselement 53 abstützt, spannt den Ventilkörper 63 des Notbetriebventils 61, das als Sitzventil ausgeführt ist, auf eine Ventilsitzfläche 67 des Gehäuses 31.
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Der Ventilkörper 45 des ersten Ventils 47 ist in seiner der Bewegungsrichtung mehrteilig ausgeführt, wobei mindestens zwei Längenabschnitte 45a; 45b des Ventilkörpers 45 eine Winkelbewegung zueinander ausführen können. Der Längenabschnitt 45b ist innerhalb der Durchgangsöffnung 59 des Magnetflusslenkungselements 53 winkelbeweglich gelagert und wird stirnseitig von dem mit dem Ventilanker 43 verbundenen Längenabschnitt 45a bewegt.
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Der zweite Längenabschnitt 45b des ersten Ventils 47 wirkt auf eine Abflussöffnung 69 eines Steuerraums 71, eines vom ersten Ventil 47 gesteuerten Hauptstufenventils 73. Das Hauptventil 73 ist über einen Anschlussstutzen 75 mit einem Arbeitsraum 21a; 21b des Schwingungsdämpfers verbunden. Das Dämpfmedium übt auf einen Hauptstufenventilkörper 77 eine Abhubkraft aus, der eine Schließkraft des ersten Ventils 47 entgegenwirkt. Zusätzlich übt ein Druck des Dämpfmediums im Steuerraum 71, der über eine Verbindungsöffnung 79 im Hauptstufenventil 73 mit dem Anschlussstutzen 75 verbunden ist, eine Schließkraft auf den Hauptstufenventilkörper 77 aus. Je nach Zuhaltekraft des ersten Ventils 47 auf die Abflussöffnung 69 des Hauptstufenventils 73 hebt der Hauptstufenventilkörper 77 von seiner Ventilsitzfläche ab, sodass das Dämpfmedium über den Ventilsitz radial in einen Ausgleichsraum 19 oder einen Arbeitsraum des Schwingungsdämpfers abfließen kann.
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Die Zuhaltekraft des ersten Ventils 47 wird unter anderem von der Bestromung durch die Magnetspule 33 bestimmt. Eine große Bestromung führt zu einer großen Zuhaltekraft und im stromlosen Zustand liegt die minimale Zuhaltekraft an. Das Dämpfmedium kann insbesondere bei geringster Bestromung in einen Zwischenraum 81 des Gehäuses 31 fließen, der sich zwischen einer Unterseite des Magnetflusslenkungselements 53 und einer Oberseite einer Zwischenwand 83 des Gehäuses 84 zum Hauptstufenventil 73 erstreckt. Der Abfluss aus diesem Zwischenraum wird von dem Notbetriebventil 61 und ggf. von einem Überdruckventll 87 bestimmt. Im stromlosen Zustand wird das Notbetriebventil 61 von der Vorspannfeder 65 in einer Schließposition auf der Ventilsitzfläche 67 gehalten. Bezogen auf den Strömungsweg des Dämpfmediums ausgehend vom Anschlussstutzen 75 liegen das erste Ventil 47 und das Notbetriebventil 61 in Reihe.
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Bei einer geringen Bestromung stellt sich ein Magnetfluss ein, der sich vom Gehäuseunterteil 39 radial in den Ventilkörper 63 des Notbetriebventils 61 fortsetzt. Zwischen einer Kante 89 des Ventilkörpers 63 und dem Magnetflusslenkungselements 53 liegt ein kleinerer Widerstand vor als zwischen der Ventilsitzfläche 67 und dem Ventilkörper 63, so dass der Magnetfluss eine Abhubkraft auf den Ventilkörper 63 in Richtung des Magnetflusslenkungselements 53 ausübt. Der Magnetfluss setzt sich über den im Ventilanker 43 befindlichen Längenabschnitt 45a des Ventilkörpers 45 des ersten Ventils auf den Ventilanker und auf die Rückschlusshülse 37 fort. Der geringe Strom reicht noch nicht aus, den ersten Ventilkörper 45 des ersten Ventils 47 bedeutsam in Richtung der Abflussöffnung 69 zu bewegen. Erst mit größerer Bestromung wird der von dem Federsatz 49, 51 eingestellte Luftspalt zwischen dem Ventilanker 43 und der Oberseite des Magnetflusslenkungselements 53 überwunden. Bei geöffnetem Notbetriebsventil 61 sinkt nochmals der magnetische Widerstand beim Übergang von dem Gehäuseunterteil 39 über den Ventilkörper 63 des Notbetriebventils 61 auf das Magnetflusslenkungselements 53, da die radiale Überdeckung zwischen einem umlaufenden Steg 91 des Ventilkörpers 63 des Notbetriebventils 61 und einem Absatz 93 am Magnetflusslenkungselements 53 mit der Abhubbewegung des Notbetriebventil 61 zunimmt.
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Bei stromloser Magnetspule 33 und geschlossenem Notbetriebventil 61 steht das Überdruckventil 87 zur Verfügung, das den Dämpfmediumabfluss aus dem Zwischenraum 65 in einen Arbeitsraum 21a; b oder Ausgleichsraum 19 ermöglicht und damit eine Überlastung des gesamten Schwingungsdämpfers verhindert.
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Neben der Magnetkraft der Magnetspule 33 wird eine Druckkraft auf den Ventilanker 43 und den Ventilkörper 45 ausgenutzt. Während des Betriebs der Dämpfventileinrichtung 27 gelangt Dämpfmedium über einen definierten Spalt zwischen dem Rückschlusskörper 37 und dem Ventilanker 43 in Druckräume 95; 97 innerhalb des Rückschlusskörpers 37. Dort kann sich im Dämpfmedium gebundenes Gas lösen. Diese Strömungsbewegung des Dämpfmediums wird durch die axiale Betriebsbewegung des Ventilankers 43 unterstützt. Der Ventilanker 43 übernimmt die Funktion einer Pumpeinrichtung. Das dadurch in den Druckräumen 95; 97 entstandene Gaspolster führt zu einer ungewollten Federwirkung, die die Funktion der Dämfventileinrichtung 27 insgesamt beeinträchtigen kann. Um diesen Effekt zu verhindern, ist der Druckraum 97 an einen Gasaufnahmeraum 99 innerhalb der Dämpfventileinrichtung 27 angeschlossen. Prinzipiell könnte der Druckraum 99 ein einfacher Speicher sein, der für ein definiertes Gasvolumen dimensioniert ist. Der Gasaufnahmeraum 99 ist innerhalb des Ventilkörpers 45 angeordnet. Dazu wird der Ventilkörper 45 von einem Rohrkörper gebildet. Im Vergleich zum Stand der Technik benötigt der Gasaufnahmeraum 99 deshalb keinen zusätzlichen Bauraum.
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Der Gasaufnahmeraum 99 ist in Strömungsrichtung zum Druckraum 97 mittels eines Sperrventils 101 gesperrt. Folglich kann das im Druckraum 95; 97 befindliche Gaspolster zwar in den Gasaufnahmeraum 99 entweichen, jedoch nicht mehr in den Druckraum 95; 97 zurückströmen. Damit ist das unerwünschte Gaspolster dauerhaft von den druckbeaufschlagten Flächen 103; 105 abgetrennt.
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Um das im Gasaufnahmeraum 99 gesammelte Medium weiterzuleiten, weist der Gasaufnahmeraum 99 einen Anschluss an einen Abführströmungskanal 107 auf. Des Weiteren verfügt der Gasaufnahmeraum 99 optional über eine Sperreinrichtung 109, die in Strömungsrichtung zum Abführströmungskanal 107 geöffnet ist. Das Sperrventil 101 und die Sperreinrichtung 109 können konstruktiv gleichartig ausgeführt sein. Der Abführströmungskanal 107 ist an einen Abflussquerschnitt, in diesem Fall dem Zwischenraum 81, des Dämpfventils 47 angeschlossen. Die Sperreinrichtung 109 verhindert ein Eindringen von Dämpfmedium in den Gasaufnahmeraum 99.
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Während des Schwingungsdämpferbetriebs wird der Ventilkörper 45 mit dem Ventilanker 43 mit einer vergleichsweise hohen Frequenz durch die Anregung des Schwingungsdämpfers oder mittels der Magnetspule 33 bewegt, wodurch beide Druckräume 95; 97, die über einen definierten Spalt 110 zwischen dem Ventilkörper 45 und der Rückschlusshülse 37 miteinander verbunden sind, komprimiert werden. Dabei öffnet das Sperrventil 101 und das freie Gas wird wie bei einer Pumpe in den Gasaufnahmeraum 99 gefördert. Die Pumpfunktion des Ventilankers 43 führt dazu, dass ein vergleichsweise kleiner Ankerhub genügt, um das Gaspolster zuverlässig aus den Druckräumen 95; 97 abzuführen.
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Das freie Gas im Gasaufnahmeraum 99 kann über die geöffnete Sperreinrichtung 109 in den Abströmkanal 107 und weiter in den Zwischenraum 81 entweichen. Von dort wird das Gaspolster von dem Dämpfmediumstrom am Ventil 47 mitgeführt und weiter durch das geöffnete Notbetriebventil 61 aus der Dämpfventileinrichtung 27 entfernt.
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In Abhängigkeit des Bauprinzips des Schwingungsdämpfers gelangt das Dämpfmedium aus der Dämpfventileinrichtung 27 direkt in den Ausgleichsraum oder in einen Arbeitsraum und wird weiter über die Kolbenstangenführung dem Ausgleichsraum zugeführt. Versuche und Simulationen haben gezeigt, dass der Gasaufnahmeraum 99 aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten im verstellbaren Dämpfventil und durch die Dämpfmediumverteilung, d. h. die Förderung von Dämpfmedium mit gasförmiger Phase in den Druckraum, einseitig gefüllt wird und eine Sperreinrichtung 109 entbehrlich ist, jedoch die Funktion der Pumpeinrichtung verbessert.
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Die 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der 2 mit einem zusätzlichen Förderventil 111. Das Förderventil 111 umfasst eine in Richtung des Druckraums 95 von einer Ventilsitzfläche 113 abhebenden Ventilscheibe 115, die mit mindestens einem den Ventilanker 43 axial durchsetzenden Förderkanal 117 zusammenwirkt und von z. B. von der Feder 51 in Schließrichtung vorgespannt sein kann. In der 2 wirkt insbesondere der Druckraum 97 als Pumpenraum und der Spalt 110 bestimmt die Förderleistung, so stellt nun der Druckraum 95 im wesentlichen den Pumpenraum, dessen Durchmesser deutlich größer ist und demzufolge auch das Pumpvolumen pro Hub des Ventilankers 43a deutlich größer ist. Der Querschnitt des Spalts 110 wirkt sich bei dieser Ausführung deutlich geringer aus als beider 2 und würde in der 3 auch größer dimensioniert werden als in der 2. Grundsätzlich benötigt man nicht alle drei in der 3 eingezeichneten die Pumpfunktion erfüllenden Ventile 101, 109, 111. Je nach geforderter Pumpleistung kann man das Dämpfventil mit einem, zwei oder, wie dargestellt, drei Ventilen 101, 109, 111 ausstatten.
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Bei einer Bewegung des Ventilankers 43 in Richtung des Magnetflusslenkungselements 53 wird Dämpfmedium aus einem zusammenhängenden Raum, der einerseits von der Oberseite der Gehäusezwischenwand 83 und von der Unterseite des Ventilankers 43 begrenzt wird, über den mindestens einen Förderkanal 117 und dem geöffneten Förderventil 111 in den Druckraum 95 verdrängt. Bei einer anschließenden Aufwärtsbewegung des Ventilankers 43 in Richtung des Druckraums 95 wird der Druckraum 95 komprimiert und Dämpfmedium in den Gasaufnahmeraum 99 verdrängt wird. Das optional vorhandene Sperrventil 101 wird geöffnet und die ebenfalls optionale Sperreinrichtung 109 ist ebenso geöffnet. Die Entleerung des Gasaufnahmeraums 99 erfolgt wie zur 2 beschrieben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zylinder
- 3
- Kolbenstange
- 5
- Zwischenrohr
- 7
- Führungs- Dichtungseinheit
- 9
- Kolbeneinheit
- 11
- Kolbenventilanordnung
- 13
- Bodenplatte
- 15
- Bodenventilanordnung
- 17
- Behälterrohr
- 19
- Ringraum
- 21a; 21b
- Arbeitskammern
- 23
- Hockdruckteilstrecke
- 25
- Bohrung
- 27
- Dämpfventileinrichtung
- 29
- Niederdruckteilstrecke
- 31
- Gehäuse
- 33
- Magnetspule
- 35
- Gehäusedeckel
- 37
- Rückschlusshülse
- 39
- Gehäuseunterteil
- 41
- Isolator
- 43
- Ventilanker
- 45
- Ventilkörper
- 47
- erstes Ventil
- 49, 51
- Feder
- 53
- Magnetflusslenkungselement
- 55
- erster Federteller
- 57
- zweiter Federteller
- 59
- Durchgangsöffnung
- 61
- Notbetriebventil
- 63
- Ventilkörper
- 65
- Vorspannfeder
- 67
- Ventilsitzfläche
- 45a, b
- Längenabschnitte des ersten Ventils
- 69
- Abflussöffnung
- 71
- Steuerraum
- 73
- Hauptstufenventil
- 75
- Anschlussstutzen
- 77
- Hauptstufenventilkörper
- 79
- Verbindungsöffnung
- 81
- Zwischenraum
- 83
- Zwischenwand
- 85
- Gehäuse
- 87
- Überdruckventil
- 89
- Kante
- 91
- Steg
- 93
- Absatz
- 95; 97
- Druckraum
- 99
- Gasaufnahmeraum
- 101
- Sperrventil
- 103, 105
- druckbeaufschlagte Fläche
- 107
- Abführströmungskanal
- 109
- Sperreinrichtung
- 110
- Spalt
- 111
- Förderventil
- 113
- Ventilsitzfläche
- 115
- Ventilscheibe
- 117
- Förderkanal
