DE4033190C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen steuer- bzw. regelbaren hydraulischen Stoßdämpfer mit zwei von einem Kolben bzw. Verdränger voneinander abgeteilten Arbeitskammern, die miteinander - zum Austausch von Hydraulikmedium bei Hub­ bewegungen des Kolbens bzw. Verdrängers - über eine Dämpfungssteuerventilanordnung verbunden sind, deren durch eine Federanordnung in die Schließlage gespanntes Verschluß­ organ einen Öffnungsquerschnitt freigibt, der von der Druckdifferenz zwischen den Arbeitskammern sowie der Kraft einer das Verschlußorgan steuernden Elektromagnetanordnung mit einer zwischen dem Verschlußorgan und der Federanordnung angeordneten Ankeranordnung abhängt.

Hierbei ist die Elektromagnetanordnung vorzugsweise als Proportionalmagnet ausgebildet, so daß die Stellkraft im wesentlichen nur von der Stärke des den Magneten beaufschla­ genden elektrischen Stromes abhängt; außerdem ist die Dämpfungssteuerventilanordnung bevorzugt als kraftproportio­ nales Ventil ausgebildet, so daß die Dämpferkraft im wesent­ lichen unabhängig von der Hubgeschwindigkeit des Kolbens bzw. Verdrängers ist.

Ein derartiger hydraulischer Stoßdämpfer ist Gegenstand der DE-OS 38 35 705.

Bei einem derartigen Stoßdämpfer ist vorteilhaft, daß die Funktionsfähigkeit auch bei Ausfall der Elektromagnetanordnung gegeben ist, weil in diesem Falle noch eine Mindestdämpfer­ kraft verbleibt, die durch die Bemessung der Federanordnung bestimmt wird.

Im übrigen ist es aus der DE-OS 38 35 705 bekannt, mit der Elektromagnetanordnung die Schließkraft eines Vorsteuer­ ventiles zu steuern, welches dann seinerseits ein Dämpfungs­ steuerventil beeinflußt. Auf diese Weise können mit vergleichs­ weise kleinen Elektromagnetanordnungen große Veränderungen der Dämpferkraft erzielt werden.

Bei einem aus dem DE-GM 86 10 374 bekannten Stoßdämpfer bildet das Verschlußorgan eines Dämpfungssteuerventiles den Anker eines Elektromagneten, welcher so ausgebildet ist, daß die bei Bestromung des Elektromagneten erzeugten Kräfte das Verschlußorgan gegen die Kraft einer Federanordnung in Öffnungsrichtung zu drängen suchen. Auch hier bleibt der Stoßdämpfer bei Ausfall des Elektromagneten funktionsfähig. In einem derartigen Falle wird das Dämpfungsverhalten ledig­ lich ausschließlich durch die Kennung der Federanordnung bestimmt.

Aus der DE-OS 25 36 578 sowie der EP-A 03 30 634 sind weitere steuer- bzw. regelbare hydraulische Stoßdämpfer bekannt, bei denen der von einem Dämpfungssteuerventil in einer Leitung zwischen den beiden Arbeitskammern freigege­ bene Öffnungsquerschnitt ebenfalls von der Druckdifferenz zwischen den beiden Arbeitskammern abhängig ist. Auch hier wird der Proportionalitätsfaktor zwischen Öffnungsquerschnitt und Druckdifferenz durch eine Elektromagnetanordnung beein­ flußt. Dabei wird von der Elektromagnetanordnung jeweils ein Vorsteuerventil gesteuert, dessen Einstellung dann den vorge­ nannten Proportionalitätsfaktor indirekt beeinflußt.

Nach der DE-OS 25 36 578 ist der elektromagnetische Antrieb des Vorsteuerventiles selbsthemmend, so daß bei einem Ausfall der Elektromagnetanordnung die jeweils zuletzt gewählte Einstellung des Vorsteuerventiles erhalten bleibt.

Nach der EP-A 03 30 634 nimmt das Vorsteuerventil bei Ausfall der Elektromagnetanordnung seine eine Endlage ein, bei der der Stoßdämpfer besonders weich arbeitet.

Bei den vorangehend beschriebenen Stoßdämpfern ergibt sich bei Ausfall der Elektromagnetanordnung entweder eine beson­ ders harte oder eine besonders weiche Dämpfung. Dementsprechend müssen beim Notbetrieb, d. h. bei Ausfall der Elektromagnet­ anordnung, entweder deutliche Komforteinbußen wegen einer besonders harten Dämpfung oder Sicherheitseinbußen wegen einer besonders schwachen Dämpfung in Kauf genommen werden.

Aus der DE-OS 36 35 894 ist ein weiterer steuer- bzw. regel­ barer hydraulischer Stoßdämpfer bekannt, bei dem eine Anker­ anordnung vorgesehen ist, die je nach Richtung der Bestromung der Elektromagnetanordnung ein Verschlußorgan in Schließrich­ tung oder in Öffnungsrichtung verstellt, so daß der Dämpfungs­ widerstand entweder ansteigt oder abnimmt. Das Verschlußorgan ist als Drehschieber ausgebildet, derart, daß die Druckdiffe­ renzen zwischen den Arbeitskammern des Stoßdämpfers keinerlei Stellkräfte auf das Verschlußorgan ausüben. Der vom Verschluß­ organ jeweils freigegebene Öffnungsquerschnitt zwischen den Arbeitskammern des Stoßdämpfers hängt also ausschließlich von der Stärke und Richtung des die Elektromagnetanordnung beauf­ schlagenden elektrischen Stromes ab. Ein kraftproportionales Öffnungsverhalten kann auf diese Weise nicht erreicht werden.

Im übrigen ist bei dem Stoßdämpfer der DE-OS 36 35 894 vorge­ sehen, daß das Verschlußorgan bei nicht elektrisch bestromter Elektromagnetanordnung durch Federn in einer Mittellage gehal­ ten wird, in der das Verschlußorgan einen mittleren Öffnungs­ querschnitt zwischen den Arbeitskammern des Stoßdämpfers frei­ gibt.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Stoßdämpfer der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welcher sich durch optimale Not­ laufeigenschaften bei einem Ausfall der Elektromagnetanordnung auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ankeranordnung je nach Bestromung der Elektromagnetanordnung in die Schließkraft des Verschlußorganes verstärkender und/oder schwächender Richtung beaufschlagbar ist.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, durch entsprechende Bemessung der das Verschlußorgan in die Schließstellung drängenden Federanordnung eine Grunddämpfung sicherzustellen, die bei Ausfall der Elektromagnetanordnung wirksam bleibt und so bemessen ist, wie es bei Anordnung nicht steuer- bzw. regelbarer hydraulischer Stoßdämpfer wünschenswert bzw. optimal wäre. Indem nun mittels der Elektromagnetanordnung eine Veränderung der Schließkraft sowohl im Sinne einer Verstärkung als auch im Sinne einer Abschwächung möglich ist, kann bei korrektem Arbeiten der Elektromagnetanordnung die den jeweiligen Betriebsumständen am besten angepaßte Dämpfung erzielt werden.

Im übrigen ist vorteilhaft, daß bei der Regelung der Dämpferkraft die Relativgeschwindigkeit zwischen gefederter Masse bzw. Fahrzeugaufbau und ungefederter Masse bzw. Rädern nicht berücksichtigt zu werden braucht, weil dieser Parameter bezüglich des Betriebsverhaltens allenfalls untergeordnete Bedeutung hat, wenn die eingangs angegebenen Merkmale vorlie­ gen.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Ankeranordnung mit zwei Magnetspulen zusammen­ wirkt, wobei die Bestromung der einen Magnetspule eine Ver­ stärkung der Dämpferkraft und die Bestromung der anderen Magnetspule eine Abschwächung der Dämpferkraft bewirken.

Stattdessen ist es auch möglich, die Ankeranordnung als Permanentmagneten auszubilden, wobei dann je nach Bestromungs­ richtung einer zugeordneten Magnetspule eine Verstärkung oder Abschwächung der Dämpferkraft erfolgt.

Weiterhin ist zweckmäßig, die Dämpfungssteuerventilanordnung derart mit Rückschlagventilen zu verschalten, daß sowohl in der Druck- als auch Zugstufe des Stoßdämpfers der Austausch von Hydraulikmedium zwischen den Arbeitskammern immer über dasselbe Dämpfungssteuerventil verläuft und dasselbe immer mit gleicher Strömungsrichtung durchsetzt.

Die Rückschlagventile, welche sich in grundsätzlich bekannter Weise als Federplattenventile ausbilden lassen, können unter­ schiedlich bemessen sein, derart, daß die in der Druckstufe geöffneten Rückschlagventile einen anderen Drosselwiderstand als die in der Zugstufe geöffneten Rückschlagventile besitzen. Auf diese Weise kann für die Druck- sowie die Zugstufe eine unterschiedliche Grunddämpfung erzielt werden.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung dargestellt.

Dabei zeigen

Fig. 1 eine schaltplanartige Darstellung eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers,

Fig. 2 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform dieses Stoßdämpfers,

Fig. 3 eine Stirnansicht entsprechend dem Pfeil III in Fig. 2,

Fig. 4 einen ausschnittsweisen Axialschnitt des Kolbens entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Radialschnitt des Kolbens entsprechend der Schnittlinie V-V in Fig. 2,

Fig. 6 einen Radialschnitt entsprechend der Schnitt­ linie VI-VI in Fig. 2, und

Fig. 7 bis 9 verschiedene Axialschnitte einer weiteren Ausführungsform, bei der das Dämpfungssteuer­ ventil über ein Vorsteuerventil betätigt wird.

In Fig. 1 ist im Teilabschnitt A schematisch ein hydrauli­ scher Teleskopstoßdämpfer dargestellt. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Arbeitszylinder 1 sowie einem Kolben 2, welcher im Arbeitszylinder 1 zwei Kammern 1′ und 1′′ voneinander abteilt. Der Kolben 2 besitzt eine einseitig angeordnete Kolbenstange 3, welche eine ihm gegenüber abgedichtete Öffnung im oberen Boden des Arbeitszylinders 1 durchsetzt. Über Öff­ nungen am unteren Ende bzw. im unteren Boden des Arbeitszylin­ ders 1 kommuniziert die in der Zeichnung untere Kammer 1′′ mit einem Ringraum 4 zwischen dem Arbeitszylinder 1 und einem denselben ummantelnden Außenzylinder 5, welcher mit dem Arbeitszylinder 1 fest verbunden ist.

Die Kammern 1′ und 1′′ sowie der in der Zeichnung untere Bereich des Ringraumes 4 sind mit Hydraulikmedium ausgefüllt, während der obere Abschnitt 4′ des Ringraumes 4 ein komprimier­ bares Pneumatikmedium aufnimmt.

Die Kammern 1′ und 1′′ sind über eine im Kolben 2 angeordnete Ventilanordnung 6 mit Drosselwirkung miteinander hydraulisch verbunden, derart, daß bei einer Hubbewegung des Kolbens 2 aus der sich jeweils verkleinernden Kammer 1′ bzw. 1′′ verdräng­ tes Hydraulikmedium unter Überwindung des Drosselwiderstandes der Ventilanordnung 6 in die jeweils andere Kammer 1′′ bzw. 1′ übertreten kann. Im übrigen wird das komprimierbare Pneumatik­ medium im Abschnitt 4′ des Ringraumes 4 mehr oder weniger stark komprimiert, je nachdem, ob die Kolbenstange 3 mehr oder weniger weit in den Arbeitszylinder eingeschoben wird.

Abweichend von der dargestellten Anordnung, bei der die Ventilanordnung 6 im Kolben 2 untergebracht ist, ist auch eine Anordnung am Arbeitszylinder 1 bzw. Außenzylinder 5 möglich. Wichtig ist lediglich, daß die Ventilanordnung 6 in allen Stellungen des Kolbens 2 die Kammer 1′ des Arbeits­ zylinders 1 mit dessen Kammer 1′′ bzw. dem damit kommunizie­ renden hydraulischen Bereich des Ringraumes 4 verbindet.

Die Ventilanordnung 6 ist im Teilbild B der Fig. 1 schemati­ siert dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus vier Rückschlagventilen P₁ bis P₄ sowie einem Dämpfungssteuer­ ventil P_S. Dabei sind die Rückschlagventile P₁ und P₂ in einer ersten die Kammern 1′ und 1′′ verbindenden Leitung mit den Leitungszweigen 7′ und 7′′ angeordnet, und zwar derart, daß das Rückschlagventil P₁ bei einer von der Kammer 1′′ weg­ führenden Strömungsrichtung öffnet, während das Rückschlag­ ventil P₂ bei von der Kammer 1′ wegführender Strömungsrichtung geöffnet wird. Die Rückschlagventile P₃ und P₄ sind in einer die Kammern 1′ und 1′′ verbindenden zweiten Leitung mit den Abschnitten 8′ und 8′′ angeordnet, wobei das Rückschlagventil P₃ eine von der Kammer 1′ wegführende Strömungsrichtung und das Rückschlagventil P₄ eine von der Kammer 1′′ wegführende Strömungsrichtung im jeweiligen Leitungsabschnitt 8′ bzw. 8′′ verhindert.

Das Dämpfungssteuerventil P_S liegt in einer Leitung 9, die einerseits zwischen den Abschnitten 7′ und 7′′ der ersten Leitung und andererseits zwischen den Abschnitten 8′ und 8′′ der zweiten Leitung angeschlossen ist. Das Dämpfungsventil P_S ist so ausgebildet und angeordnet, daß es in der Fig. 1 bei hinreichendem Druckgefälle zwischen seiner Eingangs- und seiner Ausgangsseite von links nach rechts durchströmt werden kann.

Falls sich nun der Kolben 2 in der Fig. 1 in Abwärtsrichtung bewegt, strömt Hydraulikmedium aus der Kammer 1′′ über das Rückschlagventil P₁, das Dämpfungssteuerventil P_S und das Rückschlagventil P₃ in die Kammer 1′. Bewegt sich der Kolben 2 in Fig. 1 in Aufwärtsrichtung, so strömt Hydraulikmedium aus der Kammer 1′ über das Rückschlagventil P₂, das Dämpfungs­ steuerventil P_S sowie das Rückschlagventil P₄ in die Kammer 1′′. Bei beiden Hubrichtungen des Kolbens 2 wird also das Dämpfungs­ steuerventil P_S aufgrund der dargestellten Schaltung der Rückschlagventile P₁ bis P₄ in jeweils gleicher Richtung durchströmt.

Der jeweils dem Kolbenhub entgegengesetzte Dämpfungswiderstand wird jeweils durch den Drosselwiderstand des Dämpfungssteuer­ ventiles P_S sowie die Drosselwiderstände der jeweils durch­ strömten Rückschlagventile P₁ und P₃ bzw. P₂ und P₄ bestimmt.

Wie weiter unten dargestellt wird, läßt sich der Drossel­ widerstand des Dämpfungssteuerventiles P_S elektromagnetisch verändern, und zwar sowohl im Sinne einer Verstärkung als auch einer Abschwächung einer konstruktiv vorgegebenen Grund­ einstellung für den Drosselwiderstand.

Die jeweils durchströmten Rückschlagventile P₁ und P₃ bzw. P₂ und P₄ können unterschiedliche Drosselwiderstände aufwei­ sen, so daß auch bei in Grundeinstellung befindlichem Dämpfungs­ steuerventil P_S insgesamt in der Zugstufe des Stoßdämpfers, d. h. bei Aufwärtsbewegung des Kolbens 2, ein anderer Dämpfungs­ faktor vorhanden ist als in der Druckstufe, d. h. bei Abwärts­ bewegung des Kolbens 2 relativ zum Arbeitszylinder 1.

Der Kolben 2 sowie die darin untergebrachte Ventilanordnung 6 sind nun in den Fig. 2 bis 6 in einer konstruktiv besonders vorteilhaften Weise dargestellt.

Gemäß Fig. 2 erweitert sich das untere Ende der Kolbenstange 3 zu einem zylindrischen Gehäuse 10, welches den Kolben 2 haltert. Dieser besteht im wesentlichen aus einem oberen, innerhalb des Gehäuses 10 angeordneten ringscheibenförmigen Plattenteil 11, einem daran in der Zeichnung nach unten anschließenden Mittel­ teil 12, welches einen unteren Abschnitt mit einem gegenüber dem Gehäuse 10 vergrößerten Durchmesser besitzt und damit innerhalb des Arbeitszylinders 1 verschiebbar geführt ist, sowie einem unteren Bodenteil 13, dessen kreisförmiger Rand von einem umgeschlagenen Ringsteg am Mittelteil 12 dicht um­ schlossen wird.

Zwischen dem Bodenteil 13 und einer exzentrisch zur Kolben­ achse ausgebildeten Ausnehmung im Mittelteil 13 ist eine flache Kammer 14 ausgebildet, die über einen bogenförmigen Schlitz 15 im Bodenteil 13 mit der Kammer 1′′ und über einen ähnlich bogenförmigen Schlitz 16, der zu einer ringstufen­ förmigen Aussparung an der Außenseite des Mittelteiles 12 führt, mit der Kammer 1′ des Arbeitszylinders verbunden ist. Den Schlitzen 15 und 16 sind jeweils lamellenartige, elasti­ sche Platten 17 und 18 zugeordnet, die mit Abstand von den Schlitzen 15 und 16 innerhalb der Kammer 14 mittels eines in gegenüberliegenden Sackbohrungen am Bodenteil 13 sowie am Mittelteil 12 gehalterten Bolzens 19 in der Kammer 14 befestigt sind. Dieser Bolzen 19 durchsetzt entsprechende Bohrungen der Platten 17 und 18 und haltert im übrigen ein Abstandsstück 20, welches zwischen den Platten 17 und 18 angeordnet ist, derart, daß sich die Platten 17 und 18 flächig auf die vom Mittelteil 12 bzw. vom Bodenteil 13 gebildeten oberen und unteren Stirnflächen der Kammer 14 aufzulegen suchen. Dabei suchen die Platten 17 und 18 auch die Schlitze 15 und 16 abzusperren, und zwar derart, daß ein Austritt von Medium aus der Kammer 14 in die Kammern 1′ bzw. 1′′ verhindert, eine umgekehrte Strömungsrichtung jedoch ermöglicht wird. Auf diese Weise werden mittels der Platten 17 und 18 den Rückschlagventilen P₁ und P₂ der Fig. 1 ent­ sprechende Plattenventile geschaffen.

Die in Fig. 2 obere Platte 17 besitzt im Bereich der Kolben­ achse eine Öffnung, an die sich eine zentrale Bohrung 21 im Mittelteil 12 des Kolbens 2 anschließt. Diese Bohrung 21 erweitert sich nach oben ringstufenförmig in eine Ventil­ kammer 22, in der ein Ventilkörper 23 angeordnet ist. Dieser Ventilkörper 23 besitzt ein halbkugelförmiges, der zentralen Bohrung 21 zugewandtes Ende, welches mit einem von der Ringstufe zwischen der zentralen Bohrung 21 und der Ventilkammer 22 gebildeten Sitz 24 zusammenwirkt. Am anderen Ende des Ventilkörpers 23 ist ein stabförmiger Fortsatz 25 angeordnet, der in die Mittelbohrung des Platten­ teiles 11 hineinragt.

Diese Bohrung des Plattenteiles 11 setzt sich in den Innenraum zweier axial hintereinander angeordneter Magnetspulen 26 und 27 fort, die innerhalb des Gehäuses 10 untergebracht sind.

Diese Magnetspulen 26 und 27 besitzen einen gemeinsamen zylinderstabförmigen Anker 28, welcher innerhalb der Magnet­ spulen 26 und 27 axial verschiebbar zwischen zwei Schrauben­ druckfedern 29 und 30 angeordnet ist. Dabei ist die in Fig. 2 obere Schraubendruckfeder 29 zwischen dem oberen Ende des Ankers 28 und einem im Gehäuse 10 ausgebildeten stationären Widerlager eingespannt, während die Schraubendruckfeder 30 zwischen dem in Fig. 2 unteren Ende des Ankers 28 und dem Ventilkörper 23 unter elastischer Spannung steht. Somit suchen die unter Zwischenschaltung des Ankers 28 in Reihe angeordneten Schraubendruckfedern 29 und 30 den Ventilkörper 23 in seine Schließlage zu drängen, in der die zentrale Bohrung 21 gegenüber der Ventilkammer 22 abgesperrt wird.

Der Ventilkörper 23 sowie der Anker 28 besitzen außenseitige Axialschlitze bzw. axiale Kanäle, um zu gewährleisten, daß sich der Druck in der Ventilkammer 22 durch die zentrale Bohrung des Plattenteiles 11 hindurch bis zum stationären Widerlager der Feder 29 hin fortpflanzen kann. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die auf den Anker 28 einwirken­ den hydraulischen Kräfte einander ausgleichen.

Die Ventilkammer 22 besitzt seitlich neben dem Sitz 24 eine exzentrische Erweiterung 31, über die die Ventilkammer 22 mit schlitzförmigen Öffnungen 32 und 33 an einem stufenförmi­ gen Absatz des Mittelteiles 12 bzw. auf der Unterseite des Bodenteiles 13 kommuniziert. Die genannten schlitzförmigen Öffnungen 32 und 33, welche eine bogenförmige Form besitzen, werden von lamellenartigen elastischen Platten 34 und 35 überdeckt, die in Draufsicht jeweils eine C-förmige Gestalt haben. Diese Platten 34 und 35 sind mittels Schrauben 36 gehaltert, die zugeordnete Bohrungen im Bodenteil 13, im Mittelteil 12 sowie im Plattenteil 11 durchsetzen.

Die Platten 34 und 35 bilden zusammen mit den schlitzför­ migen Öffnungen 32 und 33 als Plattenventile ausgebildete Rückschlagventile, welche den Ventilen P₃ und P₄ der Fig. 1 entsprechen und ein Ausströmen von Hydraulikmedium aus der Ventilkammer 22 zulassen, eine Strömung in umgekehrter Richtung jedoch verhindern.

Der anhand der Fig. 2 bis 6 dargestellte Stoßdämpfer funk­ tioniert wie folgt:

Wenn sich der Kolben 2 relativ zum Arbeitszylinder 1 in Abwärtsrichtung bewegt, so tritt Hydraulikmedium aus der Kammer 1′′ über den Schlitz 16 in die Kammer 14 ein, wobei sich die Platte 18 von dem genannten Schlitz 16 etwas abhebt. Aus der Kammer 14 strömt dann das Hydraulikmedium in die Ventilkammer 22, wobei der Ventilkörper 23 von seinem Sitz 24 abgehoben wird. Von der Ventilkammer 22 gelangt dann das Hydraulikmedium über die Erweiterung 31 zur schlitzför­ migen Öffnung 32, durch die das Hydraulikmedium in die Kammer 1′ des Arbeitszylinders 1 strömt, wobei die dem Schlitz 32 zugeordnete Platte 34 vom Schlitz 32 abgehoben wird.

Bewegt sich der Kolben 2 relativ zum Arbeitszylinder in umgekehrter Richtung, d. h. nach oben, so strömt Hydraulik­ medium aus der Kammer 1′ des Arbeitszylinders 1 durch den Schlitz 15, von dem dabei die Platte 17 abhebt, in die Kammer 14. Von dort gelangt dann das Hydraulikmedium in die Ventilkammer 22, wobei wiederum der Ventilkörper 23 von seinem Sitz 24 abgehoben wird. Aus der Ventilkammer 22 strömt dann das Hydraulikmedium weiter zur schlitzförmigen Öffnung 33 und gelangt sodann in die Kammer 1′′ des Arbeits­ zylinders 1, wobei die Platte 35 von der schlitzförmigen Öffnung 33 abhebt.

Die genannten Hubbewegungen des Kolbens 2 im Arbeitszylinder 1 können nur dann erfolgen, wenn eine Mindestkraft wirksam ist, welche ausreicht, die durch die Platten 17, 18, 33 und 34 und dem Ventilkörper 23 verursachten Drosselwiderstände zu überwinden.

Durch wahlweise Bestromung der Magnetspule 26 oder der Magnetspule 27 kann der vom Ventilkörper 23 verursachte Drosselwiderstand erniedrigt oder erhöht werden, denn die bestromte Spule 26 sucht den Anker 28 nach oben anzuheben, während die bestromte Spule 27 den Anker 28 in der Zeichnung nach unten zu schieben sucht. Dadurch wird die Spannung der Feder 30 entweder verringert oder erhöht.

Solange die Spulen 26 und 27 stromlos sind, werden die vom hydraulischen Medium bei Hüben des Kolbens 2 im Arbeits­ zylinder 1 jeweils zu überwindenden Drosselwiderstände ausschließlich durch die Federcharakteristik der Schrauben­ druckfeder 29 und 30 sowie der Platten 17, 18, 33 und 34 bestimmt. Dabei kann die Bemessung so vorgenommen werden, daß sich auch bei stromlos bleibenden Spulen 26 und 27 eine gewünschte Grunddämpfung der Kolbenhübe ergibt.

Abweichend von der dargestellten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, anstelle des aus magnetisierbarem Material (z. B. Eisen) bestehenden Ankers 28 einen (permanent magneti­ sierten) Stabmagneten anzuordnen und die beiden separat bestrombaren Magnetspulen 26 und 27 durch eine einzige Magnetspule zu ersetzen, die sich in einander entgegen­ gesetzten Richtungen bestromen läßt. Bei Bestromung dieser Magnetspule in der einen Richtung wird dann der Stabmagnet in die eine Richtung gedrängt, während bei Bestromung dieser Magnetspule in der anderen Richtung auf den Stabmagneten eine Kraft in entgegengesetzter Richtung wirkt. Auch auf diese Weise läßt sich die auf am Ventilkörper 23 wirkende Schließkraft erhöhen bzw. vermindern.

In jedem Falle sollte der Anker 28 so angeordnet sein, daß er aus der bzw. den Magnetspulen 26 und 27 ein größeres Stück herausragt und mit der jeweiligen Spule einen Propor­ tionalmagneten bildet, dessen Stellkraft praktisch nur von der Größe des die jeweilige Spule durchsetzenden elektrischen Stromes abhängt.

Darüber hinaus sollten der Ventilkörper 23 sowie der zugehö­ rige Sitz 24 und die den Ventilkörper 23 in die Schließlage drängende Federung 29 bzw. 30 so ausgebildet bzw. bemessen sein, daß ein Ventil mit annähernd kraftproportionalem Öffnungsverhalten gebildet wird. Damit ist gewährleistet, daß der Drosselwiderstand dieses Ventiles in Durchlaßrichtung weitestgehend unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des das Ventil durchsetzenden Hydraulikmediums und damit weitest­ gehend unabhängig von der Relativgeschwindigkeit zwischen Kolben 2 und Zylinder 1 (vgl. Fig. 1) des Stoßdämpfers ist.

Bei der in den Fig. 7 bis 9 dargestellten Ausführungsform werden für einander entsprechende Elemente die gleichen Bezugszeichen wie bei der vorangehend beschriebenen Ausfüh­ rungsform verwendet.

Der wesentliche Unterschied zwischen der nachfolgend beschrie­ benen Ausführungsform und der vorangehend beschriebenen Ausführungsform besteht darin, daß das Dämpfungssteuerventil P_S über ein Vorsteuerventil V_S betätigt wird, dessen Betriebs­ verhalten durch Elektromagnete veränderbar ist, so daß diesel­ ben wiederum - jedoch indirekt - das Öffnungsverhalten des Dämpfungssteuerventiles P_S zu beeinflussen vermögen.

Mit seiner Kolbendichtung 2′ teilt der Kolben 2 in den Fig. 7 bis 9 innerhalb eines dort nicht dargestellten Arbeitszylinders zwei Kammern 1′ und 1′′ (vgl. Fig. 1) voneinander ab. Im unteren Bereich des Kolbens 2 ist wiederum eine Kammer 14 ausgebildet, welche gegenüber der Kammer 1′′ durch die Platte 18 und gegenüber der Kammer 1′ durch die Platte 17 abgeschlossen wird, und zwar derart, daß bei hinreichender Druckdifferenz jeweils Hydraulik­ medium in die Kammer 14 einzuströmen vermag, ein Rückfluß in umgekehrter Richtung jedoch verhindert wird.

Die Kammer 14 ist über ein sitzgesteuertes Ventil mit dem Ventilkörper 23 sowie dem zugeordneten Sitz 24 mit einer Kammer 22 verbunden, welche ihrerseits mit einem den unteren Kolben­ bereich axial exzentrisch durchsetzenden Schlitz 32 kommuni­ ziert, der seinerseits mittels Federplatten 34 und 35 gegen­ über den Kammern 1′ und 1′′ des Arbeitszylinders abgeschlossen ist. Die Federplatten 34 und 35 sind derart angeordnet, daß Rückschlagventile gebildet werden, welche nur eine Strömung aus dem schlitzförmigen Raum 32 in die Kammer 1′ bzw. 1′′ zulassen.

Die vorgenannte Kammer 14 ist mit einer zentralen Bohrung 37 verbunden, welche über eine Drossel 38 mit einem Eingangs­ kanal 39 des Vorsteuerventiles V_S verbunden ist. Dabei ist der Eingangskanal 39 einerseits über eine Ausnehmung 40 im Kolben 2 mit einem Druckraum 41 auf der Rückseite des Ventil­ körpers 23 des Dämpfungssteuerventiles P_S verbunden. In diesem Druckraum 41 ist der Ventilkörper 23 des Dämpfungssteuerventi­ les mit einem an ihm angeordneten zylindrischen Fortsatz dicht und gleitend geführt. Im Druckraum 41 bzw. im Innenraum des zylindrischen Fortsatzes des Ventilkörpers 23 ist eine Ventil­ feder 42 in Form einer Schraubendruckfeder angeordnet, welche den Ventilkörper 23 in seine Schließlage zu drängen sucht. Dabei wird die Ventilfeder 42 von dem im Druckraum 41 anstehen­ den hydraulischen Druck unterstützt.

Der Eingangskanal 39 ist über das Vorsteuerventil V_S mit einem Ausgangsraum 43 verbindbar, welcher an den Eingangskanal 39 unter Bildung einer Ringstufe anschließt, die ihrerseits als Sitz 44 mit dem Ventilkörper 45 des Vorsteuerventiles V_S zusammenwirkt.

Der Ausgangsraum 43 kommuniziert über Ausnehmungen im Kolben 2 mit dem schlitzförmigen Raum 32.

Der Ventilkörper 45 des Vorsteuerventiles V_S besitzt Axial­ kanäle, um sicherzustellen, daß auf der Rückseite des Ventil­ körpers 45 annähernd gleicher hydraulischer Druck wie im Ausgangsraum 43 herrscht.

Der Ventilkörper 45 wird von einer Schließfeder 46 gegen seinen Sitz 44 gespannt.

Im übrigen bildet der Ventilkörper 45 den Anker einer Proportionalmagnetanordnung mit einer bzw. - vorzugsweise - zwei Magnetspulen 26 und 27, welche so angeordnet sind, daß die eine Spule bei Bestromung die Schließkraft des Ventilkörpers 45 erhöht, während die andere Spule bei Bestromung die Schließkraft des Ventilkörpers 45 vermindert.

Die zuletzt beschriebene Ausführungsform funktioniert wie folgt:.

Wenn sich der Kolben 2 relativ zum Arbeitszylinder 1 (vgl. Fig. 1) in Abwärtsrichtung bewegt, so tritt Hydraulik­ medium aus der Kammer 1′′ des Arbeitszylinders 1 in die Kammer 14 des Kolbens 2 ein, wobei sich die Federplatte 18 mehr oder weniger weit aus ihrer die Kammer 14 gegenüber der Kammer 1′′ abdichtenden Lage entfernt.

Aus der Kammer 14 strömt dann das Hydraulikmedium über die zentrale Bohrung 37 sowie die Drossel 38 zum Eingangskanal 39 des Vorsteuerventiles P_S, welches je nach Bestromung der Spulen 26 und 27 bei mehr oder weniger hohem Druck im Eingangs­ kanal 39 öffnet. Dieser Öffnungsdruck steht auch im Druckraum 41 an und bestimmt die Schließkraft des Ventilkörpers 23 des Dämpfungssteuerventiles.

Der Ventilkörper 23 öffnet dann, sobald der hydraulische Druck in der Kammer 14 die Schließkraft der Ventilfeder 42 sowie den Schließdruck des Hydraulikmediums im Druckraum 41 zu überwinden vermag. Damit strömt Hydraulikmedium von der Kammer 14 in die Kammer 22 und von dort in den schlitzför­ migen Raum 32, in den auch das vom Eingangskanal 39 am Vorsteuerventil V_S zum Ausgangsraum 43 überströmende Hydrau­ likmedium einströmt. Aus dem schlitzförmigen Raum 32 gelangt das Hydraulikmedium unter Öffnung der Federplatte 34 in die Kammer 1′′ des Arbeitszylinders 1.

Bewegt sich der Kolben 2 relativ zum Arbeitszylinder 1 in umgekehrter Richtung, d. h. in der Zeichnung nach oben, so strömt Hydraulikmedium aus der Kammer 1′ des Arbeitszylinders 1 unter Öffnung der Federplatte 17 in die Kammer 14. Von dort gelangt dann das Hydraulikmedium zum einen Teil über das Vorsteuerventil V_S und zum größeren anderen Teil über das Dämpfungssteuerventil P_S - in der zuvor beschriebenen Weise - in den schlitzförmigen Raum 32, aus dem es unter Öffnung der Federplatte 35 in die Kammer 1′′ des Arbeitszylinders 1 aus­ strömt.

Die genannten Hubbewegungen des Kolbens 2 im Arbeitszylinder 1 können wiederum nur dann erfolgen, wenn eine Mindestkraft wirksam ist, welche ausreicht, einerseits die durch die Platten 18 und 34 bzw. 17 und 35 sowie die durch den Ventil­ körper 23 gebildeten Drosselwiderstände zu überwinden. Dabei wird dieser Drosselwiderstand durch den Betriebszustand des Vorsteuerventiles V_S bestimmt.

Solange die Spulen 26 und 27 stromlos bleiben, werden die vom hydraulischen Medium bei Hüben des Kolbens 2 im Arbeitszylin­ der 1 jeweils zu überwindenden Drosselwiderstände ausschließ­ lich durch die Federcharakteristik der Schließfeder 46 des Vorsteuerventiles V_S sowie der Ventilfeder 42 des Dämpfungs­ steuerventiles P_S bestimmt.

Durch Bestromung der einen oder anderen der Spulen 26 und 27 kann dann der dem Hub des Kolbens 2 entgegenwirkende hydrau­ lische Widerstand gegenüber der Grunddämpfung erhöht oder erniedrigt werden.

Die zuletzt beschriebene Ausführungsform ist insofern vorteil­ haft, als zur Steuerung des Vorsteuerventiles V_S nur wenig Leistung benötigt wird, d. h. der Stromverbrauch der Spulen 26 und 27 ist äußerst gering.

Alle beschriebenen Ausführungsformen zeichnen sich dadurch aus, daß die vom Dämpfungssteuerventil P_S bewirkte Dämpfung im wesentlichen nur von der Stromstärke des die Spulen 26 bzw. 27 durchsetzenden elektrischen Stromes abhängt und etwa proportional zur Stromstärke ist. Dagegen hat die Relativ­ geschwindigkeit von Kolben 2 und Zylinder 1 praktisch keinen bzw. keinen wesentlichen Einfluß auf das Maß der vom Dämpfungs­ steuerventil V_S bewirkten Dämpfung. Damit kann der Aufwand für eine automatische (rechnergestützte) Steuerung dieses Dämpfungs­ widerstandes wesentlich vermindert werden und die elektrische Stromstärke kann als Ist-Wert-Signal für den Dämpfungswider­ stand herangezogen werden.

Claims (8)

1. Steuer- bzw. regelbarer hydraulischer Stoßdämpfer mit zwei von einem Kolben bzw. Verdränger voneinander abgeteilten Arbeitskammern, die miteinander - zum Austausch von Hydraulik­ medium bei Hubbewegungen des Kolbens bzw. Verdrängers - über eine Dämpfungssteuerventilanordnung verbunden sind, deren durch eine Federanordnung in die Schließlage gespanntes Verschlußorgan einen Öffnungsquerschnitt freigibt, der von der Druckdifferenz zwischen den Arbeitskammern sowie der Kraft einer das Verschlußorgan steuernden Elektromagnet­ anordnung mit einer zwischen dem Verschlußorgan und der Federanordnung angeordneten Ankeranordnung abhängt, wobei die Elektromagnetanordnung vorzugsweise als Proportionalmagnet ausgebildet ist, so daß die Stellkraft im wesentlichen nur von der Stärke des die Elektromagnetanordnung beaufschlagenden elektrischen Stromes abhängt, und als Dämpfungssteuerventil­ anordnung ein kraftproportionales Ventil dient und die Dämpferkraft im wesentlichen unabhängig von der Hubgeschwin­ digkeit des Kolbens bzw. Verdrängers ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankeranordnung (28, 45) je nach Bestromung der Elektromagnetanordnung (26, 27) in die Schließkraft des Verschlußorganes (23) verstärkender und/oder schwächender Richtung beaufschlagbar ist.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnetanordnung (26, 27) die Schließkraft eines Vorsteuerventiles (V_S) steuert, welches seinerseits dem Schließdruck eines Dämpfungssteuerventiles (P_S) bzw. den einem Öffnungshub des Dämpfungssteuerventiles entgegen­ wirkenden Widerstand steuert.

3. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektromagnete (26, 27) vorhanden sind, wobei die Dämpferkraft bei Bestromung des einen Elektromagneten erhöht und bei Bestromung des anderen Elektromagneten geschwächt wird.

4. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein stabförmiger Anker (28, 45) innerhalb eines zentralen Axialkanales zweier axial hintereinander angeordneter Magnet­ spulen (26, 27) verschiebbar angeordnet ist, welche separat voneinander bestrombar sind.

5. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankeranordnung durch einen Permanentmagneten gebildet wird, welcher mit einer in entgegengesetzten Richtungen bestrombaren Magnetspule zusammenwirkt, derart, daß je nach elektrischer Stromrichtung die Dämpferkraft erhöht oder vermindert wird.

6. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankeranordnung zwischen einer ersten und einer zweiten Schließfeder (29, 30) des Verschlußorganes (23) in Reihe mit den genannten Schließfedern angeordnet ist.

7. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfungssteuerventil (P_S) derart mit Rückschlag­ ventilen (P₁ bis P₄) verbunden ist, daß sowohl in der Druck- als auch Zugstufe des Stoßdämpfers der Austausch von Hydraulikmedium zwischen den Arbeitskammern (1′, 1′′) in jeweils gleicher Strömungsrichtung über dasselbe Dämpfungssteuerventil verläuft.

8. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (P₁ bis P₄) als Plattenventile ausgebildet sind.