DE102016106318B4

DE102016106318B4 - Vorsteuerventil zur Steuerung eines Ventils sowie eine Ventilvorrichtung mit einem derartigen Vorsteuerventil

Info

Publication number: DE102016106318B4
Application number: DE102016106318.5A
Authority: DE
Inventors: Hans-Gerd Eckel
Original assignee: Vibracoustic SE
Current assignee: Vibracoustic SE
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2022-02-03
Anticipated expiration: 2036-04-07
Also published as: DE102016106318A1

Abstract

Vorsteuerventil (22) zur Steuerung eines Ventils (24), mit einem Gehäuse (28), einem relativ zu dem Gehäuse (28) bewegbaren Kolben (34), der eine erste Arbeitskammer (30) und eine zweite Arbeitskammer (32), die mit einem Arbeitsfluid gefüllt sind, voneinander trennt, einer Fluidkammer (98), die mit einem Fluid (88) gefüllt ist, dessen Viskosität durch Erzeugen und/oder Verändern eines Magnetfeldes veränderbar ist, und einer Felderzeugungs- und/oder -veränderungseinrichtung (106) zum Erzeugen und/oder Verändern des Magnetfeldes, wobei ein Abschnitt des Kolbens (34) in der Fluidkammer (98) bewegbar angeordnet ist, so dass durch Verändern der Viskosität eine der Bewegung des Kolbens (34) entgegengesetzte Kraft erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkammer (98) als eine Ringkammer ausgebildet ist, die zwischen dem Kolben (34) und dem Gehäuse (28) angeordnet ist..

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorsteuerventil zur Steuerung eines Ventils. Weiter betrifft die Erfindung eine mit einem solchen Vorsteuerventil versehene Ventilvorrichtung. Zudem betrifft die Erfindung ein mit einer solchen Ventilvorrichtung versehenes hydraulisch dämpfendes Lager und einen mit einer solchen Ventilvorrichtung versehenen Stoßdämpfer.
Zur Erhöhung des Fahrkomforts ist es bekannt, hydraulische dämpfende Lager und/oder Stoßdämpfer zu verwenden, um die von den Antriebsaggregaten, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeugmotor, und/oder von den Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen Schwingungen zu dämpfen oder zu isolieren. Hierzu ist es ferner bekannt, ein hydraulisches System zu verwenden, bei dem zwei mit einem Fluid gefüllte Kammern über einen Dämpfungskanal miteinander verbunden sind. Zur Dämpfung oder Isolierung von Schwingungen wird eine der Kammern verkleinert, so dass das Fluid über den Dämpfungskanal durch eine Drossel in die andere Kammer strömt. Das im Dämpfungskanal und durch die Drossel hin und her strömende Fluid bewirkt eine Dämpfung.
Durch Änderung des Strömungsquerschnitts der Drossel kann die Dämpfungscharakteristik gesteuert beziehungsweise geregelt werde. So lässt sich beispielsweise der Dämpfungseffekt erhöhen, wenn der Querschnitt der Drossel verringert wird.
Hierzu ist es bekannt druckbetätigbare Ventile zu verwenden mittels denen der Querschnitt der Drossel veränderbar ist, um so eine gewünschte Dämpfungscharakteristik einzustellen.
Für große Volumenströme und den hohen Anforderungen an die Genauigkeit ist es bei einem druckbetätigbaren Ventil erforderlich, den Druck vorzusteuern, da ansonsten das Stellglied des Ventils zu groß ausfallen würde. Die Vorsteuerung erfolgt dabei zumeist über ein dem Ventil vorgeschaltenes Vorsteuerventil, das den Druck zum Betätigen des Ventils steuert. Dabei muss die Vorsteuerung des Vorsteuerventils schnell und proportional erfolgen, um den hohen Anforderungen an die Genauigkeit zu genügen.
Des Weiteren ist es bekannt, zur Änderung der Dämpfungscharakteristik in einem hydraulischen System ein Fluid zu verwenden, dessen Viskosität und Schereigenschaften durch Anlegen eines Feldes verändert werden können.
So geht aus DE 602 24 900 T2 ein hydraulisches Lager hervor, das eine Tragfeder und zwei mit einem magnetorheologischen Fluid gefüllte Arbeitskammern aufweist, die über eine Trennplatte voneinander getrennt und über einen in die Trennplatte eingebrachten Dämpfungskanal miteinander verbunden sind. In die Trennplatte ist ferner eine elektromagnetische Wicklung eingebracht, die ein Magnetfeld erzeugt, um so die Schereigenschaften des Fluids und damit die Dämpfungseigenschaften des Lagers zu steuern. Nachteilig hierbei ist, dass ein hydraulisches Lager mit einem magnetorheologischen Fluid als Arbeitsfluid sehr teuer ist.
Aus US 5 956 951 A geht eine regulierbare, magnetorheologische Fluidvorrichtung 10 hervor, die einen innerhalb eines Gehäuses 14 bewegbaren Kolben 12 aufweist, der zwei mit einem Arbeitsfluid gefüllte Arbeitskammern voneinander trennt. Die beiden Arbeitskammern sind über Kanäle mit Flüssigkeitskammern eines Zusatzvolumenbehälters verbunden. Die zwei Flüssigkeitskammern sind durch eine flexible, magnetorheologische Kammer voneinander getrennt. Die Kammer weist zwei mit einem magnetorheologischen Fluid gefüllte Fluidkammern auf, die durch ein Magnetventil voneinander getrennt sind. Die Fluidkammern sind jeweils durch ein Diaphragma von den Flüssigkeitskammern getrennt. Mittels des Magnetventils können die Fließeigenschaften der magnetorheologischen Flüssigkeit verändert werden, um so die Bewegung des Kolbens zu steuern.
Ferner geht aus EP 1 630 449 A1 ein Stoßdämpfer mit einem Gehäuse hervor, in dem ein relativ zu dem Gehäuse bewegbarer Kolben angeordnet ist, der zwei Arbeitskammern, die mit Öl gefüllt sind, voneinander trennt. An das Gehäuse schließt sich ein weiterer Raum mit zwei Flüssigkeitskammern an, wobei jede der Flüssigkeitskammern über einen Kanal mit den Arbeitskammern verbunden ist. Die Flüssigkeitskammern sind durch zwei mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllte Kammern voneinander getrennt, die über einen Kanal miteinander verbunden sind. Durch Anlegen eines magnetischen oder elektrischen Feldes kann die Schereigenschaft der Flüssigkeit, welche durch den Kanal strömt,verändert und dadurch die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers geändert werden
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vorsteuerventil, eine Ventilvorrichtung, ein hydraulisch dämpfendes Lager sowie einen Stoßdämpfer zu schaffen, die eine schnelle und proportionale Vorsteuerung eines Steuerdrucks für ein Ventil ermöglichen und gleichzeitig kostengünstig sind.
Zur Lösung der Aufgabe werden ein Vorsteuerventil mit den Merkmalen nach Anspruch 1, eine Ventilvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 12, ein hydraulisch dämpfendes Lager mit den Merkmalen nach Anspruch 18 sowie ein Stoßdämpfer mit den Merkmalen nach Anspruch 19 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Vorsteuerventils und der Ventilvorrichtung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
In einem ersten Aspekt der Erfindung betrifft ein Vorsteuerventil zur Steuerung eines Ventils, insbesondere zur Steuerung eines Steuerdruckes eines Ventils. Das Vorsteuerventil weist ein Gehäuse, einen relativ zu dem Gehäuse bewegbaren Kolben, der eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer, die mit dem Arbeitsfluid gefüllt sind, voneinander trennt, eine Fluidkammer, die miteinem Fluid gefüllt ist, dessen Viskosität durch Erzeugen und/oder Verändern eines Feldes veränderbar ist, und eine Felderzeugungs- und/oder -veränderungseinrich- tung zum Erzeugen und/oder Verändern des Feldes auf, wobei ein Abschnitt des Kolbens in der Fluidkammer bewegbar angeordnet ist, so dass durch Verändern der Viskosität eine der Bewegung des Kolbens entgegengesetzte Kraft erzeugbar ist. Das Vorsteuerventil ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkammer als eine Ringkammer ausgebildet, die zwischen dem Kolben und dem Gehäuse angeordnet ist. Bevorzugt sind die beiden Rollmembranen in der Ringkammer angeordnet und begrenzen die Fluidkammer. Mit dem Vorsteuerventil ist eine schnelle, proportionale Vorsteuerung des Steuerdruckes für ein Ventil möglich, so dass mittels dem Vorsteuerventil die hohen Anforderungen an die Genauigkeit eingehalten werden können. Da eine räumliche Trennung des eigentlichen Arbeitsfluids von dem Fluid, dessen Viskosität veränderbar ist, erfolgt, ist nur eine kleine Menge des teuren Fluids erforderlich, so dass das Vorsteuerventil kostengünstig ist. Das Ventil kann auch als Hauptventil bezeichnet werden. Bevorzugt ist das Ventil ein Proportionalventil. Weiter bevorzugt ist ein Öffnungsquerschnitt des Ventils dem Steuerdruck proportional.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ergibt das Verhältnis von entgegengesetzter Kraft zurWirkflärhp des Kolbens einenDiffenzdruck, dereinenSteuerdruckdes Ventils entspricht. Dadurch kann bereits mit kleinen Bewegungen des Kolbens der erforderliche Steuerdruck erzeugt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Fluidkammer von einer ersten Rollmembran und einer zweiten Rollmembran begrenzt. Die Rollmembranen trennen das Fluid von dem Arbeitsfluid, so dass nur kleine Mengen des vergleichsweise teuren Fluids benötigt werden. Zudem können die Rollmembranen das Feld, insbesondere den magnetischen Rückschluss aufnehmen. Da das Feld innerhalb der Rollmembranen angeordnet ist, wird das Fluid nicht nur geschert, sondern auch umverlagert. Dadurch wird das Leistungsvermögen des Fluids gesteigert und eine mögliche Sedimentation ist unkritisch. Bevorzugt sind die Rollmembranen als gewebeverstärkte Gummimembranen ausgebildet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Rollmembranen mit einem radial innenliegenden Endabschnitt mit dem Kolben und mit einem radial außenliegenden Endabschnitt mit dem Gehäuse verbunden. Bevorzugt sind die Endabschnitte als Wulste ausgebildet. Weiterhin bevorzugt ist der radial außenliegende Endabschnitt zwischen der Felderzeugungs- und/oder -veränderungseinrichtung angeordnet und mit dem Gehäuse verbunden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung rollen die Rollmembranen während einer Bewegung des Kolbens an dem Kolben und/oder dem Gehäuse ab.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in der ersten Arbeitskammer eine Ausgleichskammer angeordnet, die über eine Trennkolbenvorrichtung von der ersten Arbeitskammer getrennt ist. Die Ausgleichskammer nimmt das durch das ein- oder austauchende Kolbenstangenvolumen sich ändernde Volumen der beiden Kammern eines Lagers oder Stoßdämpfers auf. Bevorzugt beträgt der Druck innerhalb der Ausgleichskammer ca. 20 bar.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Trennkolbenvorrichtung einen Trennkolben, ein mit dem Trennkolben und dem Gehäuse verbundenes erstes Federelement und eine dritte Rollmembran auf, wobei die dritte Rollmembran an dem Trennkolben und dem Gehäuse festgelegt ist, um die Ausgleichskammer abzudichten. Das erste Federelement erzeugt dabei einen höheren Druck, insbesondere einen ca. 0,5 bar höheren Druck, als der Druck in der Ausgleichskammer im restlichen Gesamtsystem. Dieser Differenzdruck ist für das definierte Abrollen des dritten Rollbalges erforderlich.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in dem Kolben ein mit dem Fluid gefülltes Fluidreservoir eingebracht ist, das fluidleitend mit der Fluidkammer verbunden. Das Fluidreservoir versorgt die Fluidkammer mit Fluid zur Erzeugung einer der Bewegung des Kolbens entgegengesetzten Kraft.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Fluidreservoir von einem Druckkolben begrenzt, wobei der Druckkolben mit einem vierten Federelement gekoppelt ist, um Druck auf das Fluid auszuüben. Das vierte Federelement erzeugt einen Innenvordruck, der für das definierte Abrollen der der ersten und zweiten Rollmembranen erforderlich ist. Zudem sorgt der Vordruck dafür, dass kleinste Luftmengen, insbesondere in Form von Blasen, die beim Befüllen nicht zu umgehen sind durch die Rollmembranen diffundieren können. Vorzugsweise beträgt dieser Vordruck ca. 0,5 bar.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kolben mit zwei entgegengesetzt zueinander wirkenden Federelement gekoppelt, um den Kolben bei der Montage innerhalb des Gehäuses in der Mitte zu positionieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Fluid eine rheologische Flüssigkeit, insbesondere eine magnetorheologische Flüssigkeit. Die magnetorheologische Flüssigkeit ist vorteilhaft eine Suspension von ferromagnetischen Partikeln in einer Trägerflüssigkeit. Durch Anlegen eines Magnetfeldes werden die Schereigenschaften der magnetorheologischen Flüssigkeit verändert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Felderzeugungs- und/oder - veränderungseinrichtung ein Elektromagnet. Der Elektromagnet erzeugt und/oder verändert ein magnetisches Feld, das die Schereigenschaften des Fluids verändert. Vorteilhaft weist der Elektromagnet wenigstens eine Spule auf.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung lässt sich die erforderliche Magnetfeldstärke mit dem Produkt aus Windungszahl der Spule und dem Strom durch die Spule an die Versorgungsspannung anpassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Ventilvorrichtung zum Steuern und/oder Regeln eines Querschnitts eines Verbindungskanals, der zwei mit Fluid gefüllte Kammern eines Lagers oder Stoßdämpfers verbindet. Die Ventilvorrichtung umfasst ein Ventil, insbesondere ein als Proportionalventil ausgebildetes Hauptventil mit einem Stellglied, das den Querschnitt des Verbindungskanals steuert und/oder regelt und mittels eines Steuerdrucks betätigbar ist, ein Vorsteuerventil gemäß dem vorbeschriebenen Aspekt der Erfindung, das den zum Betätigen des Ventils erforderlichen Steuerdruck steuert, und einem Wechselventil, das das Stellglied zur Betätigung aus derjenigen Arbeitskammer des Vorsteuerventils mit Steuerdruck beaufschlagt, die den höheren Druck aufweist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Stellglied mit einer Rückstelleinrichtung verbunden, die das Stellglied in eine Offenstellung drückt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Rückstelleinrichtung wenigstens eine Elastomerbuchse auf. Bevorzugt weist die Rückstelleinrichtung zwei Elastomerbuchsen auf. In der Schließstellung des Stellglieds sind die Elastomerkörper der Elastomerbuchsen entgegengesetzt zueinander geschert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Wirkdurchmesser des Stellglieds und ein mittlerer Durchmesser der Elastomerbuchse gleich groß. Dadurch haben die am Ventil anliegenden Drücke der beiden Kammern des Lagers oder Stoßdämpfers keine Rückwirkung auf das Stellglied, so dass eine Druckentlastung geschaffen wird. Folglich verbleibt das Stellglied sicher in seiner Position.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Ventil ein Kupplungselement auf, in das der Verbindungskanal eingebracht ist und an dem die Kammern des Lagers oder des Stoßdämpfers angeschlossen sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Wechselventil ein druckbetätigbares Schaltglied, einen mit der ersten Arbeitskammer verbundenen ersten Eingangskanal, einen mit der zweiten Arbeitskammer verbundenen zweiten Eingangskanal und einen mit dem Stellventil verbundenen Ausgangskanal auf, wobei das Schaltglied den Ausgangskanal mit demjenigen Eingangskanal verbindet, der den höheren Druck aufweist. Vorteilhaft weist das Schaltglied eine rotierbare Welle, ein mit der Welle verbundenes Schließelement zum Verschließen eines der Eingangskanäle und jeweils endseitig auf die Welle aufgeschobene Begrenzungselemente auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein hydraulisch dämpfendes Lager mit einer Ventilvorrichtung gemäß dem vorbeschriebenen Aspekt der Erfindung.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Stoßdämpfer mit einer Ventilvorrichtung gemäß dem vorbeschriebenen Aspekt der Erfindung.
Nachfolgend werden eine Ventilvorrichtung, ein Vorsteuerventil, ein Stoßdämpfer sowie weitere Merkmale und Vorteile anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Hierbei zeigen:

1 einen Stoßdämpfer mit einer Ventilvorrichtung;
2 einen Querschnitt durch die in 1 gezeigte Ventilvorrichtung;
3 einen vergrößerten Querschnitt eines Vorsteuerventils;
4 eine perspektivische Ansicht eines Wechselventils;
5 das in 4 gezeigte Wechselventil mit entferntem Deckelelement;
6 das in 4 gezeigte Wechselventil ohne Oberschale, wobei das Stellglied einen zweiten Eingangskanal freigibt;
7 das in 4 gezeigte Wechselventil ohne Oberschale, wobei das Stellglied einen ersten Eingangskanal freigibt;
8 eine perspektivische Ansicht eines Hauptventils mit einem Teilausschnitt;
9 einen vergrößerten Querschnitt des Hauptventils in seiner Offenstellung; und
10 einen vergrößerten Querschnitt des Hauptventils in seiner Schließstellung.

In 1 ist ein Einrohrstoßdämpfer 10 gezeigt, der eine erste Kammer 14 und eine zweite Kammer 16 aufweist, die mit einem Arbeitsfluid gefüllt sind. Die beiden Kammern 14, 16 sind durch einen Stoßdämpferkolben 18 voneinander getrennt und über einen Dämpfungskanal 12 fluidleitend miteinander verbunden. Während einer Bewegung des Stoßdämpferkolbens 18 strömt das Arbeitsfluid über den Dämpfungskanal 12 durch ein den Volumenstrom drosselnde Hauptventil 24 und erzeugt so Dämpfung.
Über eine Ventilvorrichtung 20 kann der Querschnitt des Dämpfungskanals 12 und damit das Dämpfungsverhalten des Einrohrstoßdämpfers 10 gesteuert und/oder geregelt werden.
Wie in den 1 und 2 offenbart ist, weist die Ventilvorrichtung 20 ein Vorsteuerventil 22, ein Hauptventil 24 und ein das Vorsteuerventil 22 und das Stellventil 24 miteinander verbindendes Wechselventil 26 auf.
Das Vorsteuerventil 22 erzeugt einen Steuerdruck, der zum Betätigen des Hauptventils 24 erforderlich ist. Über das Hauptventil 24 kann der Querschnitt des Dämpfungskanals 12 gesteuert beziehungsweise geregelt werden. Der Dämpfungskanal 12 umfasst eine erste Leitung 39, eine zweite Leitung 162 und eine dritte Leitung 166, wobei die erste Leitung 39 die zweite Kammer 16 mit dem Vorsteuerventil 24, die zweite Leitung 168 die erste Kammer 14 mit dem Hauptventil 24 und die dritte Leitung 166 die zweite Kammer 16 mit dem Hauptventil 24 verbindet.
Das Vorsteuerventil 22 weist gemäß den 2 und 3 ein Gehäuse 28 mit einer ersten Arbeitskammer 30 und einer zweiten Arbeitskammer 32 auf, die durch einen Kolben 34 voneinander getrennt sind. Die Arbeitskammern 30, 32 sind mit dem Arbeitsfluid gefüllt. Das Gehäuse 28 weist eine erste Gehäusehälfte 29 und eine zweite Gehäusehälfte 31 auf, die über ein Ringelement 33 miteinander verbunden sind. Hierzu wird das Ringelement 33 jeweils randseitig, vorzugsweise nach innen, umgeformt und verbindet damit die Gehäusehälften 29, 31.
Wie ferner in den 1 bis 3 ersichtlich ist, ist die zweite Arbeitskammer 32 fluidleitend mit der zweiten Kammer 16 des Einrohrstoßdämpfers 10 verbunden. Hierzu ist die zweite Arbeitskammer 32 endseitig mit einer Abschlussplatte 36 verschlossen, die einen Anschlussstutzen 38 aufweist. Über den Anschlussstutzen 38 ist die zweite Arbeitskammer 32 mit der zweiten Kammer 16 über eine erste Leitung 39 verbunden. Die Abschlussplatte 38 ist mittels Befestigungselementen 40 mit der zweiten Gehäusehälfte 31 verbunden.
Wie den 2 und 3 zu entnehmen ist, ist in die erste Arbeitskammer 30 eine Ausgleichskammer 42 eingebracht, die mit Stickstoff gefüllt ist. Der in der Ausgleichskammer 42 befindliche Stickstoff weist einen Druck von ca. 20 bar auf. Die Ausgleichskammer 42 ist über eine Trennvorrichtung 43 von der ersten Arbeitskammer 30 getrennt, die einen Trennkolben 44, ein erstes Federelement 46 und eine dritte Rollmembran 48 umfasst. Der Trennkolben 44 ist über das erste Federelement 46 mit der ersten Gehäusehälfte 29 gekoppelt. Die Rollmembran 46 ist eine gewebeverstärkte Gummimembran, die an dem Trennkolben 44 anliegt und endseitig an der ersten Gehäusehälfte 29 über einen Wulstabschnitt festgelegt ist, um die Ausgleichskammer 42 abzudichten. Während einer Bewegung des Trennkolbens 44 rollt die dritte Rollmembran 48 an dem Trennkolben 44 und der ersten Gehäusehälfte 29 ab. Die Ausgleichskammer 42 nimmt das eintauchende und austauchende Volumen der Stoßdämpferkolbenstange 19 auf. So wird bei einem Eintauchen der Stoßdämpferkolbenstange 19 das in der Ausgleichskammer 42 befindliche Stickstoffvolumen komprimiert, in dem der Trennkolben 44 gegen die Kraft des ersten Federelements 46 und dem Stickstoffvolumen in Richtung der ersten Gehäusehälfte 29 verlagert wird. Während einem Austauchen der Stoßdämpferkolbenstange 19 wirken auf den Trennkolben 44 die Kräfte des Stickstoffvolumens und des ersten Federelements 46, so dass der Trennkolben 44 von der ersten Gehäusehälfte 29 weg bewegt wird.
Der Kolben 34 ist, wie in den 2 und 3 ersichtlich ist, mehrteilig ausgebildet und weist ein erstens Kolbenteil 64, ein zweites Kolbenteil 66, die über ein Befestigungselemente 68 miteinander verbunden sind, und einen Druckkolben 70 * auf.
Der Kolben 34 stützt sich über zwei entgegengesetzt wirkende Federelemente 50, 52 an dem Gehäuse 28 ab. Die beiden Federelemente 50, 52 dienen zur Zentrierung und Positionierung des Kolbens 34. Das erste Federelement 50 stützt sich mit seinem ersten Ende an der ersten Gehäusehälfte 29 und mit seinem zweiten Ende an den ersten Kolbenteil 64 ab, wobei das zweite Ende in einer in einem umlaufenden, ringförmigen ersten Randabschnitt 56 des ersten Kolbenteils 64 eingebrachten Ringnut 58 einliegt. Das zweite Federelement 52 liegt an dem zweiten Kolbenteil 66 und der Abschlussplatte 38 an, wobei das zweite Federelement 52 zur Abstützung an der zweiten Seite 60 an einem umlaufenden, ringförmigen zweiten Randabschnitt 60 des zweiten Kolbenteils 66 anliegt.
Der Druckkolben 70 weist einen Kolben 72 und eine Kolbenstange 74 auf. Die Kolbenstange 74 erstreckt sich durch einen Durchgang 76, der in das erste Kolbenteil 64 eingebracht ist, in die zweite Arbeitskammer 32. Zur Abdichtung der beiden Arbeitskammern 30, 32 liegt ein erster Dichtring 78 dichtend an der Kolbenstange 74 an, wobei der Dichtring 78 in einer in dem Durchgang 76 eingebrachten Ringnut einliegt. An dem freien Ende der Kolbenstange 74 ist ein Sicherungsring 80 angeordnet, der in einer in die Kolbenstange 74 eingebrachten Ringnut einliegt. Die Kolbenstange 72 ist zudem von einem vierten Federelement 82 umgeben, das sich an dem Sicherungsring 80 und an dem zweiten Kolbenteil 66 abstützt.
Der Kolben 72 ist innerhalb des ersten Randabschnitts 56 geführt, wobei ein zweiter Dichtring 84 in einer in dem Kolben 72 eingebrachten Ringnut einliegt und dichtend an der Innenseite des ersten Randabschnitts 56 anliegt. Der Kolben 72 begrenzt zusammen mit dem ersten Randabschnitt 56 ein Flüssigkeitsreservoir 86, das mit einer magnetorheologischen Flüssigkeit 88 gefüllt ist. Das Flüssigkeitsreservoir 86 ist mit einem in den ersten Kolbenteil 64 eingebrachten Kanalabschnitt 90 verbunden. Die magnetorheologische Flüssigkeit 88 ist vorteilhaft eine Suspension von ferromagnetischen Partikeln in einer Trägerflüssigkeit. Durch Anlegen eines Magnetfeldes können die Schereigenschaften der magnetorheologischen Flüssigkeit 88 verändert werden.
Wie in 3 ersichtlich ist, ist zwischen dem ersten Kolbenteil 64 und dem zweiten Kolbenteil 66 ein Kolbenfortsatz 92 angeordnet, der sich radial nach außen erstreckt und in einem zwischen dem Kolben 34 und dem Gehäuse 28 gebildeten Ringraum 94 angeordnet ist. Der Kolbenfortsatz 92 ist aus einem ferromagnetischen Werkstoff und weist einen Kanalfortsatz 96 auf, der mit dem Kanalabschnitt 90 verbunden ist.
Innerhalb des Ringraumes 94 ist eine Fluidkammer 98 ausgebildet, die durch eine erste Rollmembran 100 und eine zweite Rollmembran 102 begrenzt ist, und über den Kanal 90 und den Kanalfortsatz 96 mit der magnetorheologischen Flüssigkeit 88 des Flüssigkeitsreservoirs 96 gefüllt ist. Der Kolbenfortsatz 92 unterteilt die Fluidkammer 98 in einen ersten Fluidkammerbereich 99a und einen zweiten Fluidkammerbereich 99b, wobei die beiden Fluidkammerbereiche 99a, 99b über einen Ringspalt 103 miteinander verbunden sind.
Die beiden Rollmembranen 100, 102 sind gewebeverstärkte Gummimembranen, die jeweils endseitig mit Wülsten 104 zur Befestigung versehen sind. Gemäß 3 sind die Rollmembranen 100, 102 radial innenseitig zwischen dem ersten Kolbenteil 64 und dem Kolbenfortsatz 92 beziehungsweise zwischen dem zweiten Kolbenteil 66 und dem Kolbenfortsatz 92 an dem Kolben 34 festgelegt. Die Rollmembranen 100, 102 rollen während einer Bewegung des Kolbens 34 an dem Kolben 34 und einer Innenseite des Gehäuses 28 ab. Die radial außenseitige Befestigung der Rollmembranen wird im Folgenden noch näher erläutert.
Wie ferner in 3 ersichtlich ist, drückt das vierte Federelement 82 den Kolben 72 gegen die magnetorheologische Flüssigkeit 88 und erzeugt so in dem Flüssigkeitsreservoir 86 und der Kammer 98 einen Vordruck. Der Vordruck beträgt vorzugsweise ca. 0,5 bar und sorgt dafür, dass die erste Rollmembran 100 und zweiten Rollmembran 102 definierte abrollen. Zudem sorgt der Vordruck dafür, dass kleinste Luftmengen, insbesondere in Form von Blasen, die beim Befüllen nicht zu umgehen sind, durch die Rollmembranen diffundieren können. Zwischen den beiden Gehäusehälften 29, 31 ist eine Felderzeugungs - und/oderveränderungseinrichtung 106 angeordnet. Die Felderzeugungs- und /oder - veränderungseinrichtung 106 ist als ein Elektromagnet ausgebildet und weist zwei Spulen 108, die über einen nicht dargestellten Anschluss mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbindbar sind, und zwei Eisenelemente 110 auf. Wie in den 2 und 3 zu erkennen ist, sind die beiden Rollmembranen 100, 102 radial außenseitig zwischen den beiden Spulen 108 angeordnet und mittels dem Ringelement 33 festgelegt.
Bei einer Bestromung der Spulen 108 wird ein Magnetfeld erzeugt, dessen magnetischer Fluss durch das Ringelement 33, die Eisenelemente 110, die Rollmembranen 100, 102 und dem ferromagnetischen Kolbenfortsatz 92 fließt. Dadurch wird der Widerstand gegen Scheren der magnetorheologischen Flüssigkeit 88 erhöht, so dass bei einer Bewegung des Kolbens 34 eine der Bewegung entgegengesetzte Kraft erzeugt wird. Ferner wird die magnetorheologische Flüssigkeit 88 durch den zwischen dem Kolbenfortsatz 92 und den Rollmembranen 100, 102 vorhandenen Ringspalt 103 geschert und durch diesen Ringspalt 103 auch vom Fluidkammerbereich 99a zu Fluidkammerbereich 99b und umgekehrt umverlagert.
Durch die Anordnung des magnetischen Rückschlusses innerhalb der Rollmembranen 100, 102 wird das Volumen der magnetorheologische Flüssigkeit und damit die Kosten verringert. Das Leistungsvermögen der magnetorheologischen Flüssigkeit 88 wird mit der Kombination von Scherung und Umverlagern, das einem Pumpenentspricht, gesteigert und eine mögliche Sedimentation der in der magnetorheoligischen Flüssigkeit 88 befindlichen Partikel ist unkritisch. Vorzugsweise werden die Spulen 108 mit Gleichstrom bestromt.
Wie in den 1 und 2 ersichtlich ist, schließt sich an das Vorsteuerventil 22 das Wechselventil 26 an. Gemäß den 4 bis 7 weist das Wechselventil 26 eine Unterschale 112, eine Oberschale 114, einen ersten Eingang 116, der über einen ersten Kanal 118 mit einem ersten Ausgang 119 der ersten Arbeitskammer 30 verbunden ist, einen zweiten Eingang 120, der über einen zweiten Kanal 122 mit einem zweiten Ausgang 123 der zweiten Arbeitskammer 32 verbunden ist, einen dritten Ausgang 124, der mit dem Hauptventil 24 verbunden ist, und ein Schaltglied 126 auf. Die Oberschale 114 ist von der Unterschale 112 formschlüssig aufgenommen, insbesondere ist die Oberschale 114 in die Unterschale 112 eingepresst.
Wie insbesondere in 7 ersichtlich ist, sind in den Schalen 112, 114 Kanäle eingebracht. So ist ein erster Eingangskanal 128 mit dem ersten Eingang 116, ein zweiter Eingangskanal 130 mit dem zweiten Eingang 120 und ein Ausgangskanal 132 mit dem Ausgang 124 verbunden.
Das Schaltglied 126 ist in einem Mündungsbereich 134 der Kanäle 128, 130, 132 angeordnet. Das Schaltglied 126 ist relativ zu den Schalen 112, 114 rotierbar und weist eine Welle 136, ein mit der Welle 136 verbundenes Schließelement 138 zum Verschließen einer der Eingangskanäle 128, 130 und jeweils endseitig, formschlüssig mit der Welle 136 verbundene Begrenzungselemente 140 auf. Die Begrenzungselemente 140 sind in Rotationsbegrenzungsabschnitten 142 der Schalen 112, 114 angeordnet. Die Rotationsbegrenzungsabschnitte 142 sind mit Deckelelementen 144 verschlossen, die auf die Rotationsbegrenzungsabschnitte 142 aufgepresst sind. Die Begrenzungselemente 140 und die Rotationsbegrenzungsabschnitte 142 begrenzen die Rotation des Schaltgliedes 126, indem die Begrenzungselemente 140 während einer Rotation an die Rotationsbegrenzungsabschnitte 142 zur Anlage kommen.
Das Wechselventil 26 verbindet das Arbeitsfluid derjenigen Arbeitskammer 30, 32 mit dem Stellventil 24, die den höheren Druck aufweist. Hierzu strömt das Arbeitsfluid aus den beiden Arbeitskammern 30, 32 in die entsprechenden Eingangskanäle 128, 132. Dabei wird das Schließelement 138 mit dem Arbeitsfluid beaufschlagt, wobei das Arbeitsfluid mit dem höheren Druck das Schließelement in Richtung desjenigen Eingangskanals 128, 130 bewegt und somit verschließt, dessen Arbeitsfluid den geringen Druck aufweist. Dadurch strömt das Arbeitsfluid von derjenigen Arbeitskammer 30, 32 mit höherem Druck über den entsprechenden Eingangskanal 128, 130 zu dem Ausgangskanal 132 und beaufschlagt das Hauptventil 24 mit Arbeitsfluid beziehungsweise Steuerdruck.
Das Hauptventil 24 weist gemäß den 8 bis 10 ein Gehäuse 146, ein mit dem Gehäuse 146 verbundenes Kupplungselement 148 und einen Anschluss 156 auf. Das Gehäuse 146 ist aus einer ersten Gehäuseschale 152 und einer zweiten Gehäuseschale 154 gebildet, wobei die zweite Gehäuseschale 154 abschnittsweise von der ersten Gehäuseschale 152 aufgenommen ist.
Im Inneren des Gehäuses 146 befindet sich ein Stellglied 150. Das Stellglied 150 besteht aus den Elastomerbuchsen176 und 178, dem Verbindungstopf 177 und dem Ventilschieber 179.
Das Kupplungselement 148 ist zweiteilig ausgebildet und mit der ersten Gehäuseschale 152 verbunden. Das Kupplungselement 148 umfasst einen ersten Anschlussstutzenabschnitt160, der über die zweite Leintung162 mit der ersten Kammer 14 verbunden ist, und einen zweiten Anschlussstutzenabschnitt 164, der über die dritte Leitung 166 mit der zweiten Kammer 16 verbunden ist, wie in 1 ersichtlich ist. Die beiden Anschlussstutzenabschnitte 160, 164 sind über einen Verbindungskanal 168 miteinander verbunden, dessen Querschnitt über das Stellglied 150 veränderbar ist.
Innerhalb des Gehäuses 146 ist das Stellglied 150 angeordnet, das näherungsweise topfförmig und mehrteilig ausgebildet ist und einen Verbindungstopf 177 und einen Ventilschieber 179 aufweist. Das Stellglied 150 ist über eine in dem zweiten Anschlussstutzenabschnitt 164 eingebrachte, kreisförmige Öffnung 170 in den Verbindungskanal 168 einführbar. Das Stellglied 150 ist zudem mit einer Rückstelleinrichtung 172 verbunden, die das Stellglied 150 in die Offenstellung, in der der Verbindungskanal 168 vollständig geöffnet ist, drückt. Wie insbesondere in den 8 bis 10 ersichtlich ist, weist der Verbindungstopf 177 einen geschlossenen Boden auf und ist gestuft ausgebildet. Ein erster Abschnitt des Verbindungstopfes 177 ist radial innenseitig mit der ersten Elastomerbuchse 176 und ein zweiter Abschnitt des Verbindungstopfes 177 ist radial außenseitig mit der zweiten Elastomerbuchse 178 verbunden. Bevorzugt ist der Verbindungstopf 177 kraftschlüssig mit den Elastomerbuchsen 176, 178 verbunden. Der Ventilschieber 179 ist endseitig mit dem Verbindungstopf 177 verbunden, wobei der Ventilschieber 179 den zweiten Abschnitt des Ventiltopfes 177 außenumfangsseitig umgibt. Insbesondere ist der Ventilschieber 179 kraftschlüssig mit dem Verbindungstopf 177 verbunden.
Die Offenstellung des Hauptventils 24 ist in 9 gezeigt. In dem ersten Anschlussstutzenabschnitt 160 ist ferner ein Dichtelement 174 eingebracht, an dem der Ventilschieber 179 des Stellglieds 150 in der Schließstellung dichtend anliegen kann, wie in 10 gezeigt ist.
Die Rückstelleinrichtung 172 weist zwei Elastomerbuchsen 176, 178 auf, wobei eine erste Elastomerbuchse 176 an der zweiten Gehäuseschale 154 und dem Stellglied 150 und eine zweite Elastomerbuchse 178 an dem Stellglied 150 und einem innerhalb des Gehäuses 146 angeordnetem Hohlzylinder 180 festgelegt ist. Wie insbesondere in 8 ersichtlich ist, ist der Hohlzylinder 180 über ein Verbindungelement 182 mit dem ersten Anschlussstutzenabschnitt 160 verbunden. Das Verbindungelement 182 ist mit seinen Stegen 184 in den ersten Anschlussstutzenabschnitt 160 eingepresst oder ist mit diesem stoffschlüssig verbunden. Das Verbindungelement 182 wird außenseitig von Hohlzylinder 180 umfasst und ist in diesen eingepresst oder ist mit ihm stoffschlüssig verbunden. Damit ist die zweite Elastomerbuchse178 innenseitig über das Verbindungselement 182, den ersten Anschlussstutzenabschnitt 160 und den zweiten Anschlussstutzenabschnitt 164 mit dem Gehäuse 146 verbunden.
Wie insbesondere in 10 ersichtlich ist, sind die beiden Elastomerbuchsen 176, 178 derart festgelegt, dass in der Schließstellung des Stellglieds 150 die beiden Elastomerbuchsen 176, 178, insbesondere deren Elastomerkörper, entgegengesetzt zueinander geschert sind.
Da die mittleren Durchmesser d_m der Elastomerbuchsen 176, 178 dem Wirkdurchmesser d_wirk des Stellglieds 150 entsprechen, haben die am Stellventil 24 anliegenden Drücke der beiden Kammern 14, 16 keine Rückwirkung auf das Stellglied 150. Dadurch wird eine Druckentlastung geschaffen, so dass das Stellglied 150 sicher in seiner Position verbleibt. Zudem ist die Stirnfläche des Ventilschiebers 179 verglichen mit den Wirkflächen der Elastomerbuchsen 176, 178 sehr klein.
Zum Betätigen des Stellgliedes 150 wird das Stellglied 150 mit Steuerdruck beaufschlagt. Der Steuerdruck entspricht dabei dem Druck des Arbeitsfluids aus derjenigen Arbeitskammer 30, 32, die den höheren Druck aufweist. Hierbei befindet sich die Kraft aus Steuerdruck multipliziert mit der Wirkfläche der Elastomerbuchse 176, 178 im Gleichgewicht mit dem Federweg der Elastomerbuchsen 176, 178 multipliziert mit der Summe der Federraten der Elastomerbuchsen 176, 178.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Ventilvorrichtung 20 näher erläutert. In das Volumen des kompletten Systems, das eine sehr kleine Volumennachgiebigkeit hat, umfassend den Stoßdämpfer 10, das Vorsteuerventil 22, das Wechselventil 26 das Hauptventil 24 und den zugehörigen Leitungen 39,162 und 166
taucht das Volumen der Stoßdämpferkolbenstange 19 ein, und kann nahezu nur in der Ausgleichskammer 42 aufgenommen werden. Die sehr kleine Volumennachgiebigkeit wird durch die Blähfederrate der zweiten Elastomerbuchse 178 bestimmt.
Wenn der Stoßdämpferkolben 18 in die zweite Kammer 16 eintaucht strömt zum einen Arbeitsfluid durch das Hauptventil 24 in die erste Kammer 14 zum anderen strömt das Volumen der eintauchenden Stoßdämpferkolbenstange 19 in die zweite Arbeitskammer 32. Deshalb wird der Kolben 34 zur Aufnahme dieses Volumens in Richtung der ersten Arbeitskammer 30 verschoben. Die Ausgleichkammer 42 wird folglich um dieses Volumen verkleinert.
Wenn mittels der Felderzeugungs- und/oder veränderungseinrichtung 106 ein Magnetfeld auf die magnetorheologische Flüssigkeit 88 einwirkt, wird die Verschiebung des Kolbens 34 behindert und der Druck in Kammer 32 steigt an. Dieser Druck bewirkt im Hauptventil 24 eine Verringerung des durchströmten Querschnitts. Dies führt zu der gewünschten, höheren Dämpfung im Gesamtsystem.
Mit dem größeren Druck in der zweiten Arbeitskammer 32 als in der ersten Arbeitskammer 30 verbindet das Wechselventil 26 die zweite Arbeitskammer 32 mit dem Hauptventil 24. Somit stellt die zweite Arbeitskammer 32 den zur Betätigung des Stellglieds 150 erforderlichen Schaltdruck zur Verfügung. Wenn der Stoßdämpferkolben 18 wieder aus der zweiten Kammer 16 austaucht, nimmt der Druck in der zweiten Arbeitskammer 32 ab. Gleichzeitig bewegt sich der Kolben 34 in Richtung der zweiten Arbeitskammer 32. Nunmehr ist der Druck in der ersten Arbeitskammer 30 größer als in der zweiten Arbeitskammer 32, so dass das Wechselventil 26 das Hauptventil 24 mit dem Druck der ersten Arbeitskammer 30 verbindet. Folglich stellt die erste Arbeitskammer 30 den zur Betätigung des Stellgleids 150 erforderlichen Schaltdruck zur Verfügung. Durch Bestromen der Spulen 108 wird ein Magnetfeld erzeugt, das die Schereigenschaften der magnetorheologischen Flüssigkeit 88 verändert, so dass eine zu der Bewegung des Kolbens 34 entgegengesetzte Kraft erzeugt wird. Dadurch kann auf einfache Weise der Steuerdruck zum Betätigen des Hauptventils 24 gesteuert und/oder geregelt werden.
Die magnetorheologische Flüssigkeit 88 zeigt ohne Magnetfeld nahezu newtonsches Verhalten, der Steuerdruck steigt nahezu linear mit dem Durchsatz, dem Volumenstrom der magnetorheologischen Flüssigkeit 88 durch den Ringspalt 103. Mit angelegtem Magnetfeld verschiebt sich dieses Verhalten zu höherem Druck. Diese Verschiebung ist bei kleiner Magnetfeldstärke dem Produkt der Stromstärke und der Windungszahl der Spulen 108 proportional.
Bezugszeichenliste

10: Einrohrstoßdämpfer
12: Dämpfungskanal
14: erste Kammer
16: zweite Kammer
18: Stoßdämpferkolben
19: Stoßdämpferstange
20: Ventilvorrichtung
22: Vorsteuerventil
24: Hauptventil
26: Wechselventil
28: Gehäuse
29: erste Gehäusehälfte
30: erste Arbeitskammer
31: zweite Gehäusehälfte
32: zweite Arbeitskammer
33: Ringelement
34: Kolben
36: Abschlussplatte
38: Anschlussstutzen
39: erste Leitung
40: Befestigungselement
42: Ausgleichskammer
43: Trennkolbenvorrichtung
44: Trennkolben
46: erstes Federelement
48: dritte Rollmembran
50: zweites Federelement
52: drittes Federelement
56: erster Randabschnitt
58: Ringnut
62: zweiter Randabschnitt
64: erstes Kolbenteil
66: zweites Kolbenteil
68: Befestigungselement
70: Druckkolben
72: Kolben
74: Kolbenstange
76: Durchgang
78: erster Dichtring
80: Sicherungsring
82: viertes Federelement
84: zweiter Dichtring
86: Flüssigkeitsreservoir
88: magnetorheologische Flüssigkeit
90: Kanalabschnitt
92: Kolbenfortsatz
94: Ringraum
96: Kanalfortsatz
98: Fluidkammer
99 a: Fluidkammerbereich
99 b: Fluidkammerbereich
100: erste Rollmembran
102: zweite Rollmembran
103: Ringspalt
104: Wulst
106: Felderzeugungs- und/oder -veränderungseinrichtung
108: Spule
110: Eisenelemente
112: Unterschale
114: Oberschale
116: erste Eingang
118: erste Kanal
119: erster Ausgang
120: zweite Eingang
122: zweite Kanal
123: zweite Ausgang
124: dritte Ausgang
126: Schaltglied
128: erste Eingangskanal
130: zweite Eingangskanal
132: Ausgangskanal
134: Mündungsbereich
136: Welle
138: Schließelement
140: Begrenzungselement
142: Rotationsbegrenzungsabschnitt
144: Deckelelement
146: Gehäuse
148: Kupplungselement
150: Stellglied
152: erste Gehäuseschale
154: zweite Gehäuseschale
156: Anschluss
158: dritte Kanal
160: erster Anschlussstutzenabschnitt
162: zweite Leitung
164: zweiter Anschlussstutzenabschnitt
166: dritte Leitung
168: Verbindungskanal
170: Öffnung
172: Rückstelleinrichtung
174: Dichtelement
176: erste Elastomerbuchse
177: Verbindungstopf
178: zweite Elastomerbuchse
179: Ventilschieber
180: Hohlzylinder
182: Verbindungelement
184: Steg
dm: mittlerer Durchmesser der Elastomerbuchsen
dwirk: Wirkdurchmesser des Stellglieds

Claims

Vorsteuerventil (22) zur Steuerung eines Ventils (24), mit einem Gehäuse (28), einem relativ zu dem Gehäuse (28) bewegbaren Kolben (34), der eine erste Arbeitskammer (30) und eine zweite Arbeitskammer (32), die mit einem Arbeitsfluid gefüllt sind, voneinander trennt, einer Fluidkammer (98), die mit einem Fluid (88) gefüllt ist, dessen Viskosität durch Erzeugen und/oder Verändern eines Magnetfeldes veränderbar ist, und einer Felderzeugungs- und/oder -veränderungseinrichtung (106) zum Erzeugen und/oder Verändern des Magnetfeldes, wobei ein Abschnitt des Kolbens (34) in der Fluidkammer (98) bewegbar angeordnet ist, so dass durch Verändern der Viskosität eine der Bewegung des Kolbens (34) entgegengesetzte Kraft erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkammer (98) als eine Ringkammer ausgebildet ist, die zwischen dem Kolben (34) und dem Gehäuse (28) angeordnet ist..
Vorsteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von entgegengesetzter Kraft zur Wirkfläche des Kolbens (34) einen Differenzdruck ergibt, der einem Steuerdruck des Ventils (24) entspricht.
Vorsteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkammer von einer ersten Rollmembran (100) und einer zweiten Rollmembran (102) begrenzt ist.
Vorsteuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollmembranen (100, 102) während einer Bewegung des Kolbens (34) an dem Kolben (34) und/oder dem Gehäuse (28) abrollen.
Vorsteuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Arbeitskammer (30) eine Ausgleichskammer (42) angeordnet ist, die über eine Trennkolbenvorrichtung (43) von der ersten Arbeitskammer (30) getrennt ist.
Vorsteuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkolbenvorrichtung (43) einen Trennkolben (44), ein mit dem Trennkolben (44) und dem Gehäuse (28) verbundenes erstes Federelement (46) und eine dritte Rollmembran (48) aufweist, wobei die dritte Rollmembran (48) an dem Trennkolben (48) und dem Gehäuse (28) festgelegt ist, um die Ausgleichskammer (42) abzudichten.
Vorsteuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kolben (34) ein mit dem Fluid (88) gefülltes Flüssigkeitsreservoir (86) eingebracht ist, das fluidleitend mit der Fluidkammer (98) verbunden ist.
Vorsteuerventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidreservoir (86) von einem Druckkolben (70) begrenzt ist, wobei der Druckkolben (70) mit einem vierten Federelement (82) gekoppelt ist, um Druck auf das Fluid (88) auszuüben.
Vorsteuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (34) mit zwei entgegengesetzt zueinander wirkenden Federelementelementen (50, 52) gekoppelt ist, um den Kolben (34) innerhalb des Gehäuses (28) zu positionieren.
Vorsteuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid eine rheologische Flüssigkeit ist.
Vorsteuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Felderzeugungs- und/oder -veränderungseinrichtung (106) ein Elektromagnet ist.
Ventilvorrichtung (20) zum Steuern und/oder Regeln eines Querschnitts eines Verbindungskanals (168), der zwei mit Arbeitsfluid gefüllte Kammern (14, 16) eines Lagers oder Stoßdämpfers (10) verbindet, umfassend ein Ventil (24) mit einem Stellglied (150), das den Querschnitt des Verbindungskanals (168) steuert und/oder regelt und mittels eines Steuerdrucks betätigbar ist, ein Vorsteuerventil (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das den zum Betätigen des Ventils (24) erforderlichen Steuerdruck steuert, und einem Wechselventil (26), das das Stellglied (150) zur Betätigung aus derjenigen Arbeitskammer (30, 32) des Vorsteuerventils (22) mit Steuerdruck beaufschlagt, die den höheren Druck aufweist.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (150) mit einer Rückstelleinrichtung (172) verbunden ist, die das Stellglied (150) in eine Offenstellung drückt.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstelleinrichtung (172) wenigstens eine Elastomerbuchse (176, 178) aufweist.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkdurchmesser (d wirk) des Stellglieds (150) und ein mittlerer Durchmesser (d m) der Elastomerbuchse (176, 178) gleich groß sind.
Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (24) ein Kupplungselement (148) aufweist, in das der Verbindungskanal (168) eingebracht ist und an dem die Kammern (14, 16) des Lagers oder des Stoßdämpfers (10) angeschlossen sind.
Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselventil (26) ein druckbetätigbares Schaltglied (126), einen mit der ersten Arbeitskammer (30) verbundenen ersten Eingangskanal (128), einen mit der zweiten Arbeitskammer (32) verbundenen zweiten Eingangskanal (130) und einen mit dem Ventil (24) verbundenen Ausgangskanal (132) aufweist, wobei das Schaltglied (126) den Ausgangskanal (132) mit demjenigen Eingangskanal (128, 130) verbindet, der den höheren Druck aufweist
Hydraulisch dämpfendes Lager mit einer Ventilvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 12 bis 17.
Stoßdämpfer (10) mit einer Ventilvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 12 bis 17.