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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Ein solcher Schwingungsdämpfer ist aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2007 019 621 A1 bekannt. Der bekannte Schwingungsdämpfer ist in Einrohrbauweise ausgeführt. Er umfasst einen rohrförmigen Grundkörper, der ein erstes Befestigungsauge trägt. In dem Grundkörper ist ein Dämpferkolben verschieblich angeordnet. Der Dämpferkolben steht mit einer Kolbenstange in Verbindung, die ein zweites Befestigungsauge trägt. Der Dämpferkolben teilt den Innenraum des Schwingungsdämpfers in zwei Kammern. Die beiden Kammern stehen über eine außerhalb des Dämpfers angeordnete Ventilanordnung miteinander in Verbindung. Die Ventilanordnung ermöglicht eine frequenzabhängige Dämpfungswirkung.
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Der bekannte Schwingungsdämpfer hat den Vorteil, dass das externe Ventilgehäuse leicht zugänglich ist und dadurch Steuerungen, Einstellungen und auch eine Kühlung erleichtert werden. Es wird jedoch vielfach gewünscht, einen Schwingungsdämpfer mit frequenzabhängiger Dämpfungscharakteristik verfügbar zu machen, der ohne eine externe Ventilanordnung arbeitet.
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Aus der europäischen Patentschrift
EP 1442227 B1 ist ein Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge in Zweirohrbauweise bekannt. Bei diesem Schwingungsdämpfer ist eine Ventilanordnung innerhalb des Grundkörpers vorgesehen, die eine frequenzabhängige Dämpfung ermöglicht. Diese Ventilanordnung arbeitet jedoch im Gegensatz zu der Ventilanordnung der
DE 10 2007 019 621 A1 nur in einer Bewegungsrichtung frequenzabhängig. Außerdem ist die Frequenzabhängigkeit des Dämpfers aus der
EP 1442227 B1 nicht konstant, sondern von der Druckdifferenz zwischen den beiden Dämpfervolumina abhängig, also von der momentanen Dämpfergeschwindigkeit. Dies ist in der Praxis unerwünscht, da sich der angestrebte Komfortgewinn nicht in allen Fahrsituationen des Kraftfahrzeugs gleichmäßig einstellt.
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Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwingungsdämpfer in Zweirohrbauweise ohne externe Ventilanordnung zu schaffen, der eine frequenzabhängige Dämpfung mit einem verringerten Einfluss der Dämpfergeschwindigkeit auf die Frequenzabhängigkeit ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird von einem Schwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Weil ein Servokolben mit dem Kolben des Dämpfers eine Servokammer begrenzt, die über einen mit einem freien Querschnitt versehenen Kanal mit dem ersten Volumen in Verbindung steht und wenigstens ein Rohr vorgesehen ist, das den Kolben und den Servokolben durchsetzt und welches das erste Volumen mit einem Dämpfungsventil verbindet, und weil ein Regelventil vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Servokammer und dem Druck in einem zweiten Volumen den freien Querschnitt des Kanals verändert, kann die Frequenzabhängigkeit in der Zugstufe des Dämpfers in Abhängigkeit von der Druckdifferenz gesteuert oder geregelt werden, und zwar insbesondere so, dass die Frequenzabhängigkeit unabhängig von der Dämpfergeschwindigkeit ist.
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Wenn ein zweiter Servokolben mit dem Bodenventil eine Servokammer begrenzt, die über einen Kanal mit dem zweiten Volumen in Verbindung steht und wenn wenigstens ein Rohr vorgesehen ist, welches einen Ventilsockel des Bodenventils und den Servokolben durchsetzt und welches das zweite Volumen mit einem Dämpfungsventil verbindet, und wenn auch in dem Bodenventil ein Regelventil vorgesehen ist, das hier in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Servokammer und dem Druck in einem zweiten Volumen den freien Querschnitt des Kanals in dem Bodenventil verändert, kann die Frequenzabhängigkeit in Abhängigkeit von der Druckdifferenz auch in der Druckstufe gesteuert oder geregelt werden.
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Besonders gut wird das Ansprechverhalten, wenn der Servokolben kreisscheibenförmig ausgebildet ist und in seinem Zentrum gelagert ist, weil dadurch keine Kippmomente auf den Servokolben wirken.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Regelventil einen Regelkolben umfasst, der in einer Bohrung in dem Servokolben verschieblich gelagert ist und der ein Regelventilglied treibt, das in Abhängigkeit von der Stellung des Regelkolbens den Querschnitt des Kanals bestimmt.
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Eine sehr präzise und reproduzierbare Anpassung der Frequenzabhängigkeit an verschiedene Fahrzeuge ist möglich, wenn der Regelkolben in die Stellung vorgespannt ist, in der der Querschnitt des Kanals maximal ist.
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Schließlich kann in dem Bodenventil ein über eine Stellschraube einstellbarer Grundbypass vorgesehen sein, der das Ansprechverhalten des gesamten Dämpfers bei niedrigen Frequenzen verbessert.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1: einen erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer in einem Längsschnitt; sowie
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2: ein Kolbenventil mit einem Regelventil.
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Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Zweirohrstoßdämpfer in einem Längsschnitt und der Stoßdämpfer weist in bekannter Weise ein äußeres rohrförmiges Dämpfergehäuse 1 auf, in dem im wesentlichen konzentrisch zu einer Längsachse 2 ein inneres Dämpferrohr 3 angeordnet ist. Der Dämpfer ist nach unten mit einem Boden 4 abgeschlossen. Im Bereich des Bodens 4 sind hier nicht dargestellte Befestigungselemente wie beispielsweise ein Befestigungsauge oder Gewindestift vorgesehen.
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Innerhalb des Stoßdämpfers befindet sich ein Dämpferkolben, der insgesamt mit der Bezugsziffer 5 gekennzeichnet ist. Der Dämpferkolben 5 ist in Richtung der Achse 2 verschieblich in dem Rohr 3 angeordnet. Er ist fest mit einer Stange 6 verbunden, die an der nicht dargestellten Oberseite des Dämpfers über eine Dichtungs- und Führungseinheit aus dem Dämpfer heraus geführt ist und die ihrerseits ebenfalls mit Befestigungsmitteln wie beispielsweise einem Befestigungsauge oder Gewindestift versehen ist.
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Der Kolben 5 teilt den Innenraum des inneren Rohrs 3 in zwei Volumina, nämlich ein oberes Volumen 7 und ein unteres Volumen 8. Ein drittes Volumen, das Außenvolumen 9, ist von dem unteren Volumen 8 durch ein Bodenventil 10 getrennt, welches fest zwischen dem unteren Ende des inneren Rohres 3 und dem Boden 4 angeordnet ist.
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Der Kolben 5 weist eine Ventilanordnung auf, die als Dämpfungsventil wirkt. Eine praktische baugleiche Ventilanordnung ist in dem Bodenventil 10 vorgesehen. In der nachfolgenden Beschreibung dieser beiden Ventilanordnungen wird jeweils das entsprechende Bauelement des Bodenventils mit einer um 100 erhöhten Bezugsziffer gekennzeichnet.
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Der Kolben 5 ist topfförmig ausgebildet und weist eine zylindrische äußere Wandung 11 auf, die an ihrer Außenseite in dem inneren Rohr 3 gleitet und gleichzeitig mit einer nicht dargestellten Dichtung abdichtet. Die Wandung weist zudem eine innere kreiszylindrische Oberfläche 12 auf und der Kolben 5 weist weiter einen plattenförmigen Boden 13 auf, der von einem ersten Rohr 14 und einem zweiten Rohr 15 sowie von einem Kanal 16 durchsetzt ist. Die Rohre 14 und 15 sind in dem Boden 13 befestigt. Sie verlaufen parallel zu der Achse 2. Der Kanal 16 ist mit einem Regelventil 17 versehen. Das Rohr 15 ist an der dem Kolbenboden 13 benachbarten Seite mit einem hier nur als Beispiel dargestellten Rückschlagventil 18 verschlossen. Das Rückschlagventil 18 kann auf verschiedene Weisen ausgeführt sein, beispielsweise auch als Plattenventil. Es ist hervorzuheben, dass das Rückschlagventil 18 so ausgeführt werden soll, dass es im wesentlichen ohne Druckaufbau öffnet und insbesondere keine eigene dynamische Kennlinie entwickelt.
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Der Kolbenboden 13 wird von einem Ansatz 19 der Stange 6 mittig durchsetzt und ist an der Stange 6 in seiner axialen Position fixiert, beispielsweise durch ein Gewinde. An der der Stange 6 abgewandten Seite fließt an dem Kolbenboden 13 ein Anschlagring 20 an, der den Kolbenboden 13 gegebenenfalls in der axialen Position bezüglich der Achse 2 auf den Ansatz 19 fixiert. Im Innern des Kolbens 5 befindet sich ein Servokolben 21, der im wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildet ist. Der Servokolben 21 liegt mit seiner zylindrischen Umfangsfläche außen gleitend an der inneren Umfangsfläche 12 des Kolbens 5 an. Ein Dichtring 22 dichtet die Gleitfläche ab.
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Der Servokolben 21 ist weiter mit einem umlaufenden Wulst 23 versehen, der an einer Ventilplatte 24 anliegt und der zusammen mit der Ventilplatte 24 ein Dämpfungsventil zur Dämpfung der Zugstufe bildet. Die Ventilplatte 24 ist wiederum beispielsweise kreisscheibenförmig ausgebildet und in ihrem Zentrum mittels einer Gewindemutter 25 an dem freien Ende des Ansatzes 19 befestigt. Die Ventilplatte 24 liegt linienförmig endlang einer Kreislinie an dem Wulst 23 dichtend an.
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Der Servokolben 21 ist weiter mit einer oder mehreren Durchgangsbohrungen versehen. In einer oder mehreren einigen Durchgangsbohrungen ist jeweils ein Rohr 15 angeordnet, wobei die Passung so gewählt ist, dass der Hilfskolben 21 gegenüber dem Rohr 15 axial in Richtung der Achse 2 verschieblich ist. Ein Dichtring 26 ist für die Abdichtung an dieser Stelle vorgesehen. Das Rohr 15 endet unterhalb des Servokolbens 21 frei in dem zweiten Volumen 8. Das Rohr 14 ist in den anderen Bohrungen des Servokolbens 21 angeordnet. Wieder ist die Passung so gewählt, dass der Servokolben 21 leicht gegenüber dem Rohr 14 verschieblich ist. Ein Dichtring 27 ist zur Abdichtung zwischen der Außenseite des Rohres 14 und der Innenseite der entsprechenden Bohrung in dem Servokolben 21 vorgesehen. Das Rohr 14 endet an seinem unterem Ende frei in einem Raum zwischen dem Servokolben 21, dem Wulst 23 und der Ventilplatte 24. Das Rohr 14 stellt also eine dauernde hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Volumen 7 und dem Raum oberhalb der Ventilplatte 24 her.
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Eine dritte Bohrung in dem Servokolben 21 ist zentrisch in dem Servokolben 21 vorgesehen. Diese Bohrung dient zur Lagerung des Servokolben 21 auf dem Ansatz 19. Wiederum ist ein Dichtring 28 zur Abdichtung dieser Lagerstelle vorgesehen.
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Der Servokolben 21 ist aufgrund der beschriebenen Lagerungen in Richtung der Achse 2 beschränkt beweglich und zwar zwischen dem Anschlagring 20 und dem über der Gewindemutter 25 liegenden Einstellscheibe 30.
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Das Bodenventil 10 ist ähnlich aufgebaut. Statt des axial beweglichen Kolbens 5 ist hier jedoch ein Ventilsockel 105 fest in dem inneren Rohr 3 angeordnet. Während im Bereich des Kolbenventils die Führung des Hilfskolbens 21 durch den Ansatz 19 erfolgt, ist der Servokolben 121 des Bodenventils 10 an einem Zapfen 119 geführt. Die übrigen Bauelemente sind im wesentlichen baugleich. Auch hier bilden der Wulst 123 und die Ventilplatte 124 ein Dämpfungsventil, das die Druckstufe des Dämpfers bedämpft.
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Zwischen dem Kolben 5 und dem Servokolben 21 befindet sich in dem kolbenseitigen Ventil ein Raum 29. Entsprechend ist zwischen dem Ventilkörper 105 und dem Servokolben 121 des Bodenventils ein Raum 129 vorgesehen. Die Räume 29, 129 können sich durch Bewegung der Servokolben 21 und 121 im Volumen verändern. Die Räume 29, 129 sind über die Kanäle 16, 116 mit dem jeweils gegenüber liegenden Volumen, dem ersten Volumen 7 beziehungsweise dem zweiten Volumen 8 verbunden. Die Kanäle 16 und 116 sind als Bohrungen parallel zu der Achse 2 angelegt. Der Kanal 116 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht mit einem Regelventil ausgestattet, dies kann aber in äquivalenter Weise auch vorgesehen sein.
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In der 2 ist das Regelventil 17 in dem Dämpfungskolben 13 schematisch und vergrößert dargestellt. Das Regelventil 17 umfasst einen Ventilkörper 201, der rotationssymmetrisch mit im Wesentlichen parabelförmigen Längsschnitt ausgebildet ist. Der Ventilkörper 201 weist ein Ende 202 mit großem Querschnitt und ein zweites Ende 203 mit kleinerem Querschnitt auf. An dem zweiten Ende 203 ist eine zug- und druckfeste Stange 204 angeordnet, die einen Regelkolben 205 trägt. Der Regelkolben 205 sitzt in einer Durchgangsbohrung 206 des Servokolbens 21. Eine Schraubenfeder 207, die sich gegen ein Widerlager im Bereich des ersten Endes 202 und andererseits gegen die Oberfläche des Dämpfungskolbens 13 abstützt, spannt das Ventilglied 201 in eine Stellung vor, in der das Ende 202 maximal von dem Dämpfungskolben 13 entfernt ist, so dass das Ventilglied, welches sich von dem Ende 202 weg verjüngt, mit dem Kanal 16 den größtmöglichen freien Querschnitt bildet. Der Regelkolben 201 ist in seiner Axialrichtung beweglich und kann gegen die Federkraft der Schraubenfeder 207 in der 2 nach unten in den Kanal 16 hin verlagert werden. Da der Querschnitt des Regelkolbens 201 von dem zweiten Ende 203 zu dem ersten Ende 202 hin zunimmt und der Regelkolben 201 bei dieser Bewegung weiter in den Kanal 16 eintaucht, wird der freie Querschnitt des Kanals 16 bei dieser Eintauchbewegung verringert. Diese Bewegung erfolgt gegen die Rückstellkraft der Schraubenfeder 207. Die Antriebskraft resultiert aus einer möglichen Druckdifferenz zwischen dem Druch p1, der sich in dem Raum 29 einstellt, und dem Druck p2, der in dem Raum 8 vorhanden ist. Ist der Druck p1 größer als der Druck p2, so verlagert sich der Regelkolben 201 durch die entstehende Kraft so weit in den Kanal 16 hinein, bis mit der resultierenden Gegenkraft der Schraubenfeder 207 ein Kräftegleichgewicht herrscht. Die genaue Funktion und der Einfluss auf das Dämpfungsverhalten des Schwingungsdämpfers wird weiter unten erläutert.
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Im Betrieb arbeitet der ebenso weit beschriebene Schwingungsdämpfer wie folgt:
Bei einer Aufwärtsbewegung des Dämpferkolbens 5, die einer Ausfederung des Fahrzeugs entspricht, bewegt sich der Kolben 5 durch die Zugkraft der Stange 6 in dem inneren Rohr 3 von dem Bodenventil 10 weg. Das erste Volumen 7 wird dadurch verkleinert und das zweite Volumen 8 wird vergrößert. Die in dem Dämpfer befindliche Hydraulikflüssigkeit strömt von dem Volumen 7 im entsprechenden Maß in das Volumen 8. Das Rückschlagventil 18 ist geschlossen, so dass die Hydraulikflüssigkeit nicht durch das Rohr 15 fließen kann, sondern durch das Rohr 14 fließen muss. Die Ventilplatte 24 setzt der Strömung der Hydraulikflüssigkeit einen Widerstand entgegen, der als Dämpfung wirkt. Die Ventilplatte 24 hebt sich dabei von dem Wulst 23 ab. Die Dämpfungswirkung hängt von der Federsteifigkeit der Ventilplatte 24 und von ihrer Vorspannung in Richtung auf den Wulst 23 ab.
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Der Druck p1 im Volumen 7 erhöht sich aufgrund der Bewegung des Kolbens 5 und aufgrund des Widerstands, den die Ventilplatte 24 der Strömung der Hydraulikflüssigkeit entgegen setzt. Der Druck in dem Raum 29 entspricht dem Druck p1, der auch im Volumen 7 herrscht, da der Raum 29 über den Kanal 16 mit diesem kommuniziert. Der Servokolben 21 wird aufgrund der resultierenden Kraft aus den Flächenverhältnissen und des Druckgefälles der Drücke p1 der in dem Raum 29 herrscht und dem Druck p2, der im Volumen 8 herrscht gegen die Ventilplatte 24 gedrängt. Die Dämpfungswirkung steigt an, weil die Vorspannung der Ventilplatte 24 gegenüber dem Ringwulst 23 erhöht wird. Dieser Effekt tritt auf, wenn die Aufwärtsbewegung des Kolbens 5 ausreichend lang andauert, so dass ein nennenswertes Volumen an Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal 16 in dem Hilfsraum 29 strömen kann, also bei Hubbewegungen mit niedriger Frequenz.
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Die Gegenbewegung zu der beschriebenen Hubbewegung des Kolbens 5 entspricht dem Einfedern des Dämpfers. Hierbei bewegt sich der Kolben 5 unter dem Druck der Stange 6 auf das Bodenventil 10 zu. In dem Bodenventil 10 wird bei dieser Bewegung zunächst das Rückschlagventil 118 geschlossen. Dann wird die von der Stange 6 verdrängte Hydraulikflüssigkeit durch das Rohr 114 in den Raum zwischen dem Servokolben 121 und der Ventilplatte 124 gedrängt, um schließlich aufgrund des geschehenen Drucks die Ventilplatte 124 von dem Ringwulst 123 abzuheben, so dass die Hydraulikflüssigkeit unter das Bodenventil 10 und schließlich in den Außenraum 9 strömen kann. Bei langsamer Kolbenbewegung strömt außerdem Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal 116 in den Raum 129. Der entstehende höhere Druck bewegt den Servokolben 121 auf die Ventilplatte 124 zu und erhöht die Vorspannung der Ventilplatte 124 auf den Ringwulst 123. Die Dämpfungswirkung nimmt hierbei ebenfalls zu. Das Dämpfungsventil des Kolbens 5 ist bei der Abwärtsbewegung nicht aktiv, da die Ventilplatte 24 gegen den Ringwulst 23 abdichtet. Das Rückschlagventil 18 öffnet bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 5, so dass Hydraulikflüssigkeit im wesentlichen ungehindert durch das Rohr 15 strömen kann.
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Bei hohen Anregungsfrequenzen des Stoßdämpfers ist die Zeit, während derer sich der Kolben 5 in einer Richtung bewegt, nur sehr kurz. Die Folge ist, dass wenig Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal 16 in den Raum 29 beziehungsweise bei Abwärtsbewegung des Kolbens 5 durch den Kanal 116 in den Raum 129 strömen kann, weil die nächste gegenläufige Bewegung schön nach sehr kurzer Zeit folgt. Hierdurch wird das Volumen an Hydraulikflüssigkeit begrenzt, die in dem Raum 29 beziehungsweise 129 strömen kann. Der Servokolben 21 beziehungsweise der Servokolben 121 werden dadurch kaum oder gar nicht aus ihrer Ruhestellung bewegt, in der Sie an dem Anschlagring 20 beziehungsweise 120 anliegen. Die Vorspannung des Dämpfungsventils zwischen dem Ringwulst 23 und der Ventilplatte 24 beziehungsweise dem Ringwulst 123 und der Ventilplatte 124 wird dadurch nicht oder kaum erhöht. Die Dämpfungswirkung wird entsprechend nicht verstärkt. Sie ist gegenüber der Dämpfungswirkung bei niedrigen Anregungsfrequenzen geringer.
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In der Folge arbeitet der Schwingungsdämpfer bei niedrigen Anregungsfrequenzen mit einer durch die Wirkung der Servokolben 21 und 121 erhöhten Dämpfung, während bei hohen Anregungsfrequenzen die Dämpfung verringert ist.
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Es besteht allerdings ein Zusammenhang zwischen der Dämpfergeschwindigkeit und der Druckdifferenz zwischen p1 und p2. Diese Druckdifferenz ist wiederum für das Regelverhalten des Servokolbens ausschlaggebend. Es kann dazu kommen, dass die erzielte Frequenzabhängigkeit der Dämpfung hierdurch in unerwünschter Weise beeinflusst wird. Um diesen Einfluß zu begrenzen oder zu eliminieren ist das Regelventil 17 vorgesehen, dass wie folgt arbeitet:
Mit zunehmender Geschwindigkeit des Dämpfungskolbens 13 beim Ausfedern, also in der Zugstufe des Dämpfers, steigt auf Grund des Strömungswiderstandes der Dämpferflüssigkeit in dem Rohr 14 die Druckdifferenz zwischen dem Raum 7, in dem der Druck p1 herrscht, und dem Raum 8, in dem der Druck p2 herrscht, an. Der Druck p1 wird mit zunehmender Dämpfergeschwindigkeit immer größer. Dadurch strömt mehr Dämpferflüssigkeit durch den Kanal 16 und der Servokolben 21 wird stärker gegen die Ventilplatte 24 gedrängt, als dies für die Auslegung der Frequenzabhängigkeit eigentlich vorgesehen ist. Diesen Effekt begrenzt oder beseitigt das Regelventil 17, in dem die Druckdifferenz zwischen dem Raum 29 und dem Raum 8 als Kraft auf den Regelkolben 205 wirkt. Diese Kraft ist in 1 und 2 nach unten gerichtet, da in der Zugstufe der Druck p1 höher ist als der Druck p2. In der Folge zieht der Regelkolben 205 über die Stange 204 den Ventilkörper 201 nach unten gegen die Rückstellkraft der Schraubenfeder 207, bis Kräftegleichgewicht herrscht. Der offene Querschnitt des Kanals 16 wird durch das in den Kanal 16 hineingezogene Ventilglied 201 verkleinert. Der kleinere freie Querschnitt des Kanals 16 bewirkt wiederum, dass der Druckanstieg durch nachströmdes Hydraulikfluid in dem Raum 29 langsamer verläuft und dadurch der Servokolben 21 ebenso langsamer gegen die Ventilplatte 24 gedrängt wird. Bei geeigneter Auslegung des Regelkolbens 205, des Ventilglieds 201 und des Kanals 16 sowie der Rückstellfeder 207 kann der oben beschriebene Effekt der dynamischen Druckerhöhung bei steigender Dämpfergeschwindigkeit vollständig kompensiert werden. Es ist jedoch auch eine Über- oder Unterkompensation möglich, wenn eine zusätzliche Abhängigkeit der Dämpfungskraft von der Dämpfergeschwindigkeit gewünscht ist.
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In dem Bodenventil in 1 ist in dem Kanal 116 kein Regelventil angeordnet, so dass die Kompensation der Geschwindigkeitsabhängigkeit bei dem Ausführungsbeispiel aus 1 nur in der Zugstufe des Dämpfers wirkt. Da die beiden Dämpfungsventile für die Zugstufe und für die Druckstufe jedoch im Wesentlichen baugleich sind, kann auch für die Druckstufe ein entsprechendes Regelventil vorgesehen werden, so dass dann der Dämpfer in beiden Arbeitsrichtungen frequenzabhängig und hinsichtich der Dämpfungsgeschwindigkeit kompensiert ist.
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Im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs führt diese frequenzabhängige Dämpfung zu einem vorteilhaften Fahrverhalten, in dem nämlich niederfrequente Anregungen wie zum Beispiel Bodenwellen oder dynamische Herablaständerungen oder Achslaständerungen stark gedämpft werden, während hochfrequente Anregungen wie beispielsweise Radunwucht oder kurze Fahrbahnstöße (Waschbrettprofil), Curbs oder sonstige Fahrbahnunebenheiten nur gering gedämpft werden. Die niedrige Dämpfung bei hohen Anregungsfrequenzen führt dazu, dass der Fahrbahnkontakt des jeweiligen Rades verbessert wird, da das Rad der Fahrbahnkontur besser folgen kann und das der Fahrkomfort verbessert wird, weil die entsprechenden Anregungsfrequenzen nicht in vollem Maße an die Karosserie weitergeleitet werden.
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Eine Verstellung der Dämpferkennlinie ist bei der beschriebenen Vorrichtung durch Änderung der Vorspannung der Ventilplatten 24 und 124 möglich. Diese Vorspannung kann durch eine Verschiebung der Grundstellung der Servokolben 20 und 121 erfolgen. Diese Verstellung wird durch Austausch der Scheiben 20 und 120 gegen solche anderer Dicke bewirkt.
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Vorteilhaft bei den dargestellten Ventilanordnungen ist die im Vergleich zum Durchmesser des Stoßdämpfers sehr große Oberfläche der Servokolben 21 und 121. Diese sind im Durchmesser im Vergleich zu bekannten technischen Lösungen besonders groß ausgeführt. Die Servokolben 21 und 121 sind mittig im Bereich des Ansatzes 29 beziehungsweise des Zapfens 119 geführt und hierdurch ist ein präzise Führung der Servokolben 21, 121 gewährleistet. Die Anordnung ist auch einfach montierbar, da die Servokolben 21, 121 vor der Montage der Ventilplatten 24, 124 auf die jeweiligen Führungen aufgesetzt werden können.
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Im Übrigen kann die Kennlinie des beschriebenen Dämpfers daher in der Zug- bzw. Druckstufe frequenzabhängig unabhängig voneinander in beiden Arbeitsrichtungen durch Dimensionierung der Komponenten und entsprechender Einstellung gewählt werden. Die Kennlinie ist auch im wesentlichen frei von Störungseinflüssen, da allein die Vorspannung des durch die Ventilplatten 24, 124 gebildeten Dämpfungsventils hierfür entscheidend ist. Das mit den Dämpfungsventilen hydraulisch in Reihe geschaltete Ruckschlagventil 18, 118 kann so ausgebildet sein, dass es zur Kennlinie selbst nicht beiträgt.
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Es ergibt sich insgesamt ein Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge, bei dem eine frequenzabhängige Kennlinie für jede Dämpfungsrichtung mit großer Präzision ausgewählt und eingestellt werden kann. Die die Dämpfungswirkung beeinflussenden Parameter sind bei einer Serienfertigung durch die große Dimensionierung und den Aufbau der Dämpfungsventile besonders genau einzuhalten. Die Dimensionierung und die Führung der Servokolben 21, 121 trägt dazu bei, dass die Kennlinie im wesentlichen frei von störenden Einflüssen wie zum Beispiel innerer Reibung, Klemmkräften und dergleichen bleibt.
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Bei allen oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Hub des der Servokolben begrenzt, um die Ventilglieder 24, 124 nicht zu überlasten. Hierzu können je nach Anwendungsfall auch auswechselbare Anschlagringe vorgesehen sein, die in verschiedenen Dicken eingesetzt werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007019621 A1 [0002, 0005]
- DE 69005747 T2 [0004]
- DE 3612006 A1 [0004]
- DE 3923512 A1 [0004]
- EP 1442227 B1 [0005, 0005]
