DE4406373A1 - Dämpfventileinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE-OS 41 18 030 ist ein Schwingungsdämpfer bekannt, der mit einer Dämpfventileinrichtung ausgestattet ist, die aus einem Hauptstufenventil und einem Vorstufenventil gebildet wird. Das Vorstufenventil besteht für jeweils eine Durch­ strömrichtung aus einem Entlastungskolben, der innerhalb einer Vorsteuerkammer axial verschiebbar ist. Die Verschiebebewegung der Entlastungskolben erfolgt jeweils durch die Druckkraft des Dämpfmediums, wobei sich die Bewegung der beiden Entlastungs­ kolben unter dem Einfluß des Dämpfmediums zeitgleich und mit derselben Bewegungsrichtung vollzieht. Das heißt, daß sich der bei der Anströmung dem sich verkleinernden Arbeitsraum zuge­ wandte Entlastungskolben in den Vorsteuerraum und der andere Entlastungskolben heraus bewegt. Daraus ergibt sich ein er­ höhter axialer Platzbedarf für die Dämpfventileinrichtung. Insgesamt stellt die Baugröße der Ventileinrichtung einen er­ heblichen Nachteil dar.

Ein weiterer Nachteil dieser Ventilkonstruktion ist darin zu sehen, daß Leckströme aus dem Vorsteuerraum einen bedeutenden Einfluß auf das öffnungsverhalten des Hauptstufenventils ha­ ben. Die Spaltdichtung zwischen dem verbindenden Stutzen der Ventileinrichtung und den beiden Entlastungskolben, sowie die Leckverluste zwischen dem Schieber und dem Stutzen, addieren sich. Diese Leckverluste sind maßgeblich abhängig von den Toleranzen der betroffenen Bauteile. In der Folge bestimmen die Leckverluste indirekt das Öffnungsverhalten der Hauptven­ tilstufe.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine raumsparende Dämpfventileinrichtung zu realisieren, die einen einfachen Aufbau und ein von den Leckverlusten unabhängiges Betriebs­ verhalten besitzt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafterweise verringert sich im Vergleich zum genannten Stand der Technik eindeutig der axiale Aufwand für die Dämpf­ ventileinrichtung. Durch die Funktionsverbindung zwischen Hauptstufenventilkörper und Begrenzung des Steuerraums redu­ zieren und vereinfachen sich die Teile bzw. Teilezahl.

Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß innerhalb des Dämpfventilkörpers der Nebenstrom des Dämpfmediums durch den Steuerraum und der Hauptstrom durch Verbindungskanäle radial außerhalb des Steuerraums verlaufen und ein von dem Aktuator gebildeter Vorraum konzentrisch zum Steuerraum angeordnet ist, wobei zwischen Vorraum und einem Arbeitsraum in mindestens eine Strömungsrichtung eine Verbindung besteht und dabei eine radiale Strömungsverbindung, die vom Aktuator beeinflußt wird, zwischen dem Steuerraum und dem Vorraum vorgesehen ist. Der Einfluß der Leckagen ist praktisch ausgeschlossen. Gleichzei­ tig wurde durch die radiale Anordnung der Dämpfventilräume und der Verbindungskanäle sichergestellt, daß auch große Volumen­ ströme der Hauptstufen realisiert werden können. Die Strö­ mungswege des Nebenstroms konnten zu dem kurz gehalten werden, so daß auch möglicher Schmutz keine Funktionsbeeinträchtigung bewirken kann.

Zur Realisierung des radialen Bauraums und dem Ziel große Durchflußquerschnitte innerhalb der Dämpfventileinrichtung zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß innerhalb des Dämpfventilkörpers zumindest für eine Durchströmungsrichtung der Haupt- und der Nebenstrom eine gemeinsame Zuströmöffnung besitzen.

Besteht der Wunsch, die Dämpfkraftverstellung für beide Durchflußrichtungen der Dämpfventileinrichtung gleichsinnig zu verändern, d. h. gleichmäßig für die Zug- und Druckrichtung härter oder weicher werden zu lassen, so ist die Dämpfventil­ einrichtung mit Rückschlagventilen für den Haupt- und/oder Nebenstrom derart ausgerüstet, daß für beide Durchströmungs­ richtungen des Steuerraums die Dämpfkraftverstellung durch Steuerung des Abflusses des Nebenstroms zwischen dem Steuer­ raum und dem Vorraum erfolgt.

Eine Alternativausführung der Erfindung sieht so aus, daß die Dämpfventileinrichtung mit Rückschlagventilen für den Haupt- und/oder Nebenstrom derart ausgerüstet ist, daß für eine Durchströmungsrichtung des Steuerraums die Dämpfkraftverstel­ lung durch Steuerung des Zuflusses und für die andere der Ab­ fluß des Nebenstroms zwischen dem Steuerraum und dem Vorraum erfolgt. Eine Anwendung besteht immer dann, wenn mit einer verstellbaren Dämpfkraft auch eine Horizontierung eines Fahr­ zeuges erreicht werden soll. Wird für eine Durchflußrichtung die Dämpfung härter eingestellt, wird gleichzeitig die entge­ gengesetzte Dämpfrichtung weicher.

Vorteilhafterweise sind die Hauptstufenventilkörper mit Rück­ schlagventilen vorgesehen, die in Einströmrichtung des Neben­ stroms in den Steuerraum öffnen. Damit wird wiederum der Strömungsweg des Nebenstroms verkürzt bzw. vereinfacht, um im Gegensatz zum Stand der Technik einen verwinkelten Strömungs­ pfad zu vermeiden. In einer Ausführungsvariante wird minde­ stens eines der Rückschlagventile durch einen elastisch ver­ formbaren Schließring gebildet. Dieser wird in Abhängigkeit des zu erwartenden Druckniveaus im Schwingungsdämpfer aus Kunststoff oder Gummi gefertigt bzw. bei hohen Drücken als ein geschlitzter Metallring ausgebildet sein.

Des weiteren können die Hauptstufenventile vorteilhafterweise eine richtungsabhängige Dämpfkraftkennlinie besitzen, die durch mehrere Federn gebildet werden, wobei sich an einem Hauptstufenventilkörper die Federn gemeinsam abstützen und am anderen Hauptstufenventilkörper ein Anteil der Federn an­ greift, so daß sich die Federkräfte für einen Hauptstufenven­ tilkörper addieren und für den anderen ein Anteil der Feder­ kräfte wirksam ist. Die Federn können konzentrisch innerhalb des Steuerraums angeordnet sein. Es ist kein zusätzlicher Bauraum für die Federn notwendig. Alternativ können die richtungsabhängigen Dämpfkraftkennlinien durch mehrere Federn realisiert werden, indem sich an einem Hauptstufenventilkörper eine der Federn abstützt und am anderen Hauptstufenventilkör­ per eine zugehörige, wobei beide Federn an einer relativ zum Dämpfventilzwischengehäuse ortsfesten Federführung wechsel­ seitig angreifen. Der Vorteil liegt darin, daß die Federkräfte die Hauptstufenventile nicht wechselseitig beeinflussen, so daß eine unabhängige Dämpfkraftauslegung für die beiden Durchströmungsrichtungen möglich ist.

Zur Vermeidung von unerwünschten Dämpfkraftspitzen weist die Dämpfventileinrichtung mindestens ein Druckbegrenzungsventil auf. Bei einem unverschlossenem Voröffnungsquerschnitt regelt das Dämpfventil selbständig ab und bildet dadurch ein Druck­ begrenzungsventil. Gemäß einem vorteilhaften Merkmal können die Rückschlagventile für die Hauptströme mit Druckbegren­ zungsventilen versehen sein.

Eine vorteilhafte Ausführungsvariante sieht so aus, daß das Rückschlagventil für den Hauptstrom aus einem durch die Feder auf den Dämpfventilkörper vorgespannten Rückschlagkörper be­ steht mit einem Verbindungsquerschnitt zu beiden Seiten des Ventilkörpers, der wiederum durch eine federbelasteten Schließkörper abgedeckt ist, so daß in einer Durchströmrich­ tung des Hauptstromes der Schließkörper sperrt und in anderer Richtung der Rückschlagventilkörper von Dämpfventilkörper ab­ hebt.

Lassen es sie Raumverhältnisse zu, so besteht die vorteilhafte Möglichkeit, daß die Rückschlagventile für die Nebenströme mit Druckbegrenzungsventilen ausgestattet sind. Die Durchtrittsquerschnitte der Rückschlagventile können sehr klein ausgeführt sein, um trotzdem voll wirksam zu sein.

Bei einer Ausführungsform ist vorteilhafterweise das Über­ druckventil für den Nebenstrom innerhalb des Steuerraums an­ geordnet, wobei das Überdruckventil und das Rückschlagventil als Kombinationsbauteil ausgeführt und als zwei Scheibenkörper miteinander verspannt sind, die wechselseitig von ihren Ven­ tilsitzflächen abheben.

Zur Vereinfachung des Hauptventilkörpers kann dieser aus zwei Einzelkörpern bestehen, wobei der eine den Führungskörper und der andere den Sitzkörper darstellt.

Anstelle oder in Kombination mit einem Überdruckventil kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß das Vorstufenventil stets teilgeöffnet ist, so daß das Hauptstufenventil gleich­ zeitig ein Druckbegrenzungsventil darstellt. Dafür sind vor­ teilhafterweise die hydraulisch wirksamen ventilöffnenden Flächen des Hauptstufenventilkörpers größer als die ventilschließenden.

Der Aktuator besteht in einer Ausführungsform aus einem Stellmotor in Verbindung mit einem Drehschieber. Diese Vari­ ante zeichnet sich durch einen sehr großen Nebenstromquer­ schnitt aus.

Alternativ besteht der Aktuator aus einem Ringmagneten in Verbindung mit einem axial verschiebbaren Anker. Diese Version ist besonders dann interessant, wenn die Öffnungsposition des Aktuators für eine Dämpfkraftregelung benötigt wird, da der Aktuatorstrom dem Stellweg des Aktuators proportional ist.

Zur Reduzierung der Verschmutzungsgefahr und der damit ver­ bundenen Funktionsrisiken ist der verschiebbare Anker als ein Sitzventil ausgebildet. Vorteilhafterweise ist innerhalb des Ankers eine Koppelstange angeordnet, die an wenigstens einem Ende ballig ausgeführt ist und mit einer angepaßten Gegenflä­ che einen Winkelversatzausgleich bildet.

Damit ein möglichst großes Kennlinienfeld mit der Dämpfven­ tileinrichtung realisierbar ist, ist der Aktuator stufenlos verstellbar.

Sollen dagegen nur bestimmte Dämpfkraftkennlinien von der Dämpfventileinrichtung umgesetzt werden, so kommt ein Aktuator zum Einsatz, der gestuft verstellbar ist. Mit dem gestuften Aktuator können innerhalb der Dämpfventileinrichtung die Toleranzen zwischen dem Steuerraum und dem Vorraum größer ge­ wählt werden.

Eine besonders vorteilhafte Dämpfventileinrichtung besitzt zwei getrennte Steuerräume, wobei pro Durchströmungsrichtung ein Steuerraum durchströmt wird und die Verbindungen zwischen den Steuerräumen und dem Vorraum von einem gemeinsamen Aktuator gesteuert werden, so daß insgesamt zwei Grundein­ stellungsbereiche der Dämpfeinrichtungen entstehen, wobei der eine eine für beide Durchströmungsrichtungen gleichsinnige Dämpfkraftverstellung mit sich bringt. Diese Ausführung einer Dämpfventileinrichtung kombiniert eine konventionelle Ver­ stellung der Dämpfkraft, bei der für beide Durchströmungs­ richtungen gleichmäßig die Dämpfkraft erhöht oder verringert wird mit einer Verstellung, bei der für die eine Durchströ­ mungsrichtung die Dämpfkraft erhöht und gleichzeitig für die andere verringert wird und umgekehrt. Es werden vorteilhaft­ erweise ein konventionelles und ein sogenanntes "Skyhook- Kennfeld" innerhalb einer Dämpfventileinrichtung realisiert.

Für denselben Anwendungsfall kann eine Dämpfungseinrichtung zur Anwendung kommen, die zwei getrennte Steuerräume besitzt, wobei pro Durchströmungsrichtung ein Steuerraum durchströmt wird und die Verbindungen zwischen den Steuerräumen und dem Vorraum von einem gemeinsamen Aktuator gesteuert werden, so daß pro Durchströmungsrichtung mindestens zwei verschiedene Dämpfkraftkennlinien vorliegen, die in Abhängigkeit der Aktuatorstellung gleichsinnig oder wechselseitig eingestellt werden können. Die Zahl der Dämpfkraftkennlinien wird durch die Anzahl der steuerbaren Verbindungen festgelegt.

Mit der vorteilhaften Ausgestaltung, daß die Verbindung zwi­ schen dem Vorraum und dem Steuerraum den Voröffnungsquer­ schnitt darstellt, wird erreicht, daß der Dämpfkraftkennlinienverlauf anwendungsgerechter gestaltet werden kann. Gerade bei geringen Strömungsmittelgeschwindig­ keiten und einer weichen Dämpfkrafteinstellung bewirkt ein größerer Voröffnungsquerschnitt ein besseres Ansprechverhalten des Schwingungsdämpfers.

Zur Reduzierung der Einzelteile besteht das Dämpfventilgehäuse aus jeweils einem endseitigen Dämpfventilkopfkörper und einem Dämpfventilzwischenkörper. In konsequenter Weiterentwicklung dieses Merkmals sind die Dämpfventilkopfkörper spiegelbildlich innerhalb des Dämpfventilgehäuses angeordnet.

Das Dämpfventilgehäuse mit seiner "geschichteten" Bauweise beeinflußt die Vorspannung der die Hauptventilstufenkörper belastenden Federn, so daß es zu Streuungen der Dämpfkräfte kommen kann. Zum Ausgleich dieses Fehlers ist vorteilhafter­ weise vorgesehen, daß konzentrisch zum Dämpfventilzwischen­ körper ein Mantelrohr angeordnet ist und sich mindestens ein Dämpfventilkopfkörper vor seiner Fixierung mit dem Mantelrohr relativ zu diesem verschieben läßt, so daß sich die axiale Baulänge des Dämpfventilzwischenkörpers willkürlich einstellen läßt. In erster Linie ist die Baulänge des Dämpfventilzwi­ schenkörpers die Ursache für die Dämpfkraftabweichungen. Indem man den Dämpfventilzwischenkörper über mindestens einen Dämpfventilkopfkörper staucht, kann die Baulängentoleranz im wesentlichen ausgeglichen werden. Die entsprechende Elastizität des Dämpfventilzwischenkörpers läßt sich sehr einfach dadurch herstellen, indem man den Dämpfventilzwi­ schenkörper beispielsweise aus Aluminium fertigt. Es ist vor­ gesehen, daß die Fixierung zwischen dem Dämpfventilzwischen­ körper und dem Mantelrohr mittels einer plastischen Umformung erfolgt, beispielsweise durch eine Verstemmung, wobei aber auch andere bekannte Verbindungen angewandt werden können.

Man kann den Dämpfventilkörper und den Dämpfventilzwischen­ körper auch zu einer Baueinheit zusammenfassen, so daß das Dämpfventilgehäuse nur aus zwei Bauteilen besteht.

Vorteilhafterweise zentrieren sich die Hauptstufenventile an einem der Kolbenstage zugeordneten Zapfenabschnitt. Diese Zentrierung ist mit einer Dichtung versehen, die die Leckagen auf ein vernachlassigbares Maß reduziert. Im Gegensatz zum genannten Stand der Technik muß nur der Innendurchmesser enger toleriert werden. Der Außendurchmesser des Hauptventilkörpers spielt für die Leckagen überhaupt keine Rolle, da er keinerlei Dichtfunktion übernehmen muß.

Sollte einmal der Fall eintreten, daß die Magentspule des Aktuators keine Stromversorgung besitzt, so verfügt die Dämpfventileinrichtung vorteilhafterweise über eine Notbe­ triebsstellung, die aus einer Federanordnung besteht, die den Anker des Aktuators gegen eine Anlagefläche drückt, womit eine mittlere Dämpfkrafteinstelleung verbunden ist.

Zur Reduzierung der Stellkräfte und entsprechend des Strombe­ darfs besitzt der Aktuator vorteilhafterweise ein druckausge­ glichenes Stellglied.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1a Dämpfventileinrichtung mit Drehschieberaktuator

Fig. 1b Ausschnitt aus dem Hauptventilkörperbereich

Fig. 2 Dämpfventileinrichtung mit Ringmagnet und Anker

Fig. 3 Dämpfventileinrichtung mit wechselsinniger Dämpfkraftverstellung

Fig. 4 Dämpfventileinrichtung mit Überdruckventilen

Fig. 5 Dämpfventileinrichtung mit Überdruckventil im Hauptstufenventilkörper

Fig. 6 Dämpfventileinrichtung mit einem Sitzventil

Fig. 7a-d stufenlos schaltbare Dämpfventileinrichtung mit zwei Steuerräumen.

Fig. 8a-d gestufte Dämpfventileinrichtung mit zwei Steuerräumen.

Die Fig. 1a beschränkt sich in ihrer Darstellung auf eine Dämpfventileinrichtung 1 an einer hohlen Kolbenstange 3. Die Dämpfventileinrichtung 1 umfaßt unter anderem ein Dämpfven­ tilgehäuse 5, das wiederum endseitig jeweils einen Dämpfventilkopfkörper 7 und zwei Dämpfventilzwischenkörper 9 aufweist. Die beiden Dämpfventilzwischenkörper 9 sind iden­ tisch ausgeführt, aber spiegebildlich angeordnet, so daß Durchgangsbohrungen Verbindungskanäle 11a/b bilden, die radiale Anbindungen als Zufluß 13 zu Zuströmöffnungen 15 aufweisen. Radial weiter innen bezogen auf die Verbindungskanäle bilden ein Zapfenabschnitt 17 der Kolbenstange 3 mit dem Dämpfven­ tilzwischenkörper 9 einen Steuerraum 19, der axial von jeweils einem Hauptstufenventilkörper 21a/b begrenzt wird. Koaxial zum Steuerraum 19 ist ein Vorraum 23 angeordnet, der über radiale Strömungsverbindungen 25 mit dem Steuerraum 19 angeschlossen ist. Die gesamte Dämpfventileinrichtung 1 wird über eine Mut­ ter 27 mit der Kolbenstange 3 verspannt.

Die Dämpfventileinrichtung 1 weist eine Reihe von Rückschlag­ ventilen auf, die die Strömungsverhältnisse innerhalb der Dämpfventileinrichtung 1 lenken. Zum einen sind die Aus­ trittsöffnungen der Verbindungskanäle 11a/b mit Rückschlag­ ventilen 29a/29b versehen. Zum anderen sind die Rückschlag­ ventile 31a/31b an bzw. in der Kolbenstange 3 angeordnet, die den Vorraum 23 jeweils zum benachbarten Arbeitsraum 33/35 ab­ sperren. Letztlich ist jeder Hauptstufenventilkörper 21a/b mit einem Rückschlagventil 37a/37b ausgerüstet, das nur den Zufluß zum Steuerraum 19 zuläßt.

Innerhalb des Vorraums 23 ist ein Drehschieber 39 angeordnet, der über Steuerstangen 41 mit einem nicht dargestellten Dreh­ winkelmotor verbunden ist. Der Drehschieber 39 weist Durchtrittsquerschnitte 43 auf, die eine Verbindung zwischen dem Steuerraum 19 über die radilen Strömungsverbindungen 25 beeinflußt.

Bei einer Bewegung der Dämpfventileinrichtung 1 in Richtung A muß das Dämpfmedium verdrängt werden, wobei es in die Zu­ strömöffnung 15a einströmt. Innerhalb der Zuströmöffnung 15a verteilt sich das Medium in einen Hauptstrom und einen Nebenstrom auf. Der Nebenstrom fließt durch den Hauptstufenventilkörper 21a und das Rückschlagventil 37a in den Steuerraum 19. In Abhängigkeit des Durchtrittsquerschnitts 43 baut sich im Steuerraum 19 ein Druck auf, der auf den Hauptstufenventilkörper 21a eine Schließkraft ausübt, die von der Kraft einer Schließfeder 45 überlagert wird. Ist die Öffnungskraft im Bereich der Zu­ strömöffnung 15a größer als die Schließkraft des Steuer­ raums 19, so hebt der Hauptstufenventilkörper 21a von einem Ventilsitz 47a ab, womit der Zufluß 13 zu den Verbindungska­ nälen 11a geöffnet wird. Das Rückschlagventil 31a sperrt den Arbeitsraum 33 gegenüber dem Vorraum 23, damit der Systemdruck im Arbeitsraum 33 die Schließkraft im Steuerraum 19 nicht be­ einflussen kann.

Der Abfluß des Steuerraums 19 erfolgt über das Rückschlagven­ til 31b, das, wie im linken Halbschnitt dargestellt, nahe dem Drehschieber 39 und im rechten Halbschnitt an der Ausflußöff­ nung aus dem Kolbenstangenzapfenabschnitt 17 angeordnet sein kann.

Während der beschriebenen Hubbewegung schließt das Rück­ schlagventil 29b die Verbindungskanäle 11b, damit der System­ druck nicht in den Steuerraum einfließen kann. Bei einer Hub­ bewegung in Richtung B schließen die Rückschlagventile 29a sowie 31b. Das Dämpfmedium passiert das Rückschlagventil 37b und baut die Schließkraft für den Hauptstufenventilkörper 21a auf. Über den Steuerraum 19 erfolgt der Abfluß des Neben­ stroms. Der Hauptstrom ergießt sich nach dem Abheben des Hauptstufenventilkörpers 21b, der sich, wie der Hauptstufen­ ventilköper 21b am Zapfenabschnitt 17 zentriert, in Verbin­ dungskanäle 11b.

Die Dämpfkraft wird indirekt über die Größe des Durchtrittsquerschnittes 43 bestimmt, wobei für beide Strö­ mungsrichtungen grundsätzlich der Abfluß des Steuerraums 19 für Dämpfkraftveränderungen benutzt wird. Folglich wirkt sich eine Änderung des Durchtrittsquerschnittes 43 grundsätzlich gleichsinnig, das heißt, für die Zug- und Druckrichtung erge­ ben sich gleiche Änderungen in Richtung härterer oder weicherer Dämpfkrafteinstellung. Damit übernimmt der Durchtrittsquerschnitt 43 in Verbindung mit dem Hauptventil­ körper eine Druckbegrenzungsfunktion, da der Durchtrittsquerschnitt niemals ganz verschlossen ist kann bei Spitzendrücken der Hauptventilkörper 21 abheben.

Zum Aktuator ist noch auszuführen, daß der Drehschieber 39 zur Minimierung des Energieaufwandes druckausgeglichen ausgeführt ist. Des weiteren ist vorgesehen, daß der Durchtrittsquerschnitt 43, der gleichzeitig den Voröffnungs­ querschnitt darstellt, stets teilgeöffnet ist. Daraus ergibt sich eine Druckbegrenzungswirkung, da der Abfluß des Steuer­ raums 19 niemals blockiert werden kann. Den Durchtrittsquerschnitt 43 als Voröffnungsquerschnitt heranzu­ ziehen verändert in vorteilhafter Weise den Kennlinienverlauf der Dämpfventileinrichtung 1, da bei der Dämpfkrafteinstellung "weich" der Durchtrittsquerschnitt 43 maximal geöffnet ist.

Gleichzeitig ist damit der Voröffnungsquerschnitt besonders groß, so daß der Schwingungsdämpfer ein sehr weiches und kom­ fortables Ansprechverhalten an den Tag legt.

Die radiale Anordnung des Steuerraums 19 zum Vorraum 23 in Verbindung mit den Verbindungskanälen 11a und 11b ergibt eine sehr kurze Bauweise der Dämpfventileinrichtung 1. Damit einher gehen kurze Strömungswege. Dabei wurde berücksichtigt, daß die Ströme mit dem geringsten Volumen zentral und der Hauptstrom radial nach außen auf einen großen Teilkreis gelegt wurde, um einen möglichst großen Durchsatz zu realisieren. Die Gleich­ heit der Teile, beispielsweise der Hauptstufenventilkör­ per 21a/21b oder der Dämpfventilkörper 7 und 9, reduzieren den Fertigungsaufwand erheblich.

Die Fig. 1b zeigt einen stark vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 1 im Bereich des Hauptstufenventilkörpers 21. Die Wir­ kung des Hauptstufenventilkörpers 21 in Verbindung mit einem stets teilgeöffneten Voröffnungsquerschnitt resultiert aus einem Flächenverhältnis zwischen den steuerraumseitigen und den zuströmöffnungsseitigen hydraulischen Wirkflächen (Aö/As). Die ventilöffnende Fläche Aö ergibt sich aus der Kreisring­ fläche des Hauptstufenventilkörpers 21, wobei der innere Durchmesser des Ventilsitzes 47 den Außendurchmesser der Kreisringfläche Aö darstellt. Die hydraulisch beaufschlagte Fläche Ag wird von der steuerraumseitigen Fläche des Haupt­ stufenventilkörpers 21 und der Tellerfeder 69 gebildet. Die Tellerfeder 69 stützt sich auf dem Gehäuse 9 und auf dem Hauptstufenventilkörper 21 ab. Folglich wirkt die hydraulische Schließkraft zur Hälfte auf das Gehäuse 9 und die andere Hälfte auf den Hauptstufenventilkörper. Damit wird die ventilschließende hydraulisch beaufschlagte Wirkfläche aus der Summe der Fläche des steuerraumseitigen Hauptstufenventilkör­ pers und der halben wirksamen Tellerfederfläche gebildet. Für den Druckbegrenzungseffekt ist es unerläßlich, daß die ventilöffnenden Flächen größer sind als die ventilschießenden. Daraus folgt, daß bei Druckgleichheit im Steuerraum 19 und in einem sich verkleinernden Arbeitsraum die hydraulischen Öff­ nungskräfte größer sind als die verschließenden. Dabei ist für die Auslegung der Schließfeder vorgesehen, daß ab einem defi­ nierten Betriebsdruck im Schwingungsdämpfer der hydraulische Druck, der auf die Differenzfläche zwischen der ventilöffnenden und der ventilschließenden wirkt, einen grö­ ßeren Betrag aufweist als die Schließfeder.

Der wesentliche Aufbau der Fig. 2 entspricht der Fig. 1. Un­ terschiede ergeben sich durch den Aktuator, der aus einem Ringmagneten 49 in Verbindung mit einem axial verschiebbaren Anker 51 besteht, der innerhalb des Zapfenabschnittes 17 gleitend angeordnet ist. Die radiale Strömungsverbindung 25 weist eine Hülse 53 mit einem Sammelansatz 55 auf, der wie­ derum Ausklinkungen 57 besitzt, die zusammen mit Ausspa­ rungen 59 den Voröffnungsquerschnitt bestimmen. Der Sammelan­ satz 55 führt das Dämpfmedium aus dem Steuerraum zum Voröff­ nungsquerschnitt. Zur feinfühligen Steuerung besitzen die Aussparungen 59 grundsätzlich Anformungen 61, die beliebig gestaltet werden können, um eine gewünschte Querschnittsfläche in Abhängigkeit des Hubweges des Ankers 51 zu realisieren.

Als Fail-safe-Einrichtung, für den Fall, daß der Ringmagnet durch einen Fehler umbestromt ist, ist eine paarweise Anord­ nung von Schraubenfedern 63 an der Austrittsöffnung des Zap­ fenabschnittes 17 gegen den Anker 51 verspannt. Die Federn 63 besitzen eine geringfügige unterschiedliche Länge und diffe­ rieren stark in ihrer Federrate, wobei die längere Feder 63 die geringere Federrate besitzt. Bei Stromausfall der Magnetspule 49 drückt die längere Feder den Anker 51 gegen eine Anschlagfläche 65. In dieser Stellung ist der Voröff­ nungsquerschnitt auf eine mittlere Größe eingestellt, so daß auch eine mittlere Dämpfkraftkennlinie zur Wirkung kommt.

Die Fig. 3 besitzt im wesentlichen denselben Aufbau wie Fig. 2, doch ergibt es funkionale Unterschiede, die im Fol­ genden beschrieben werden.

Eine Abweichung zu Fig. 2 besteht unter anderem darin, daß der Steuerraum 19 keine Rückschlagventile aufweist. Der Hauptstu­ fenventilkörper 21a besitzt nur Bohrungen 67 für den Neben­ strom und der Hauptstufenventilkörper 21b ist als ein Voll­ körper ausgeführt. Auch der Vorraum 23 kommt ohne Rückschlag­ ventil aus, wobei die Verbindung zwischen dem Vorraum 23 und den Arbeitsraum 23 entfällt und die Anbindung zum Arbeits­ raum 35 ungelenkt bleibt.

Bei einer Hubbewegung der Kolbenstange 3 in Richtung A strömt das Medium in die Zuströmöffnung 15a, wobei sich der Neben­ strom durch die Bohrungen 67 in den Steuerraum 19 fortsetzt. In Abhängigkeit des Abflusses über den Durchtrittsquerschnitt - Voröffnungsquerschnitt zwischen dem Anker 51 und der Hül­ se 53 - wirkt auf dem Hauptstufenventilkörper 21a eine Schließkraft in Überlagerung mit der Schließfeder 45, da die steuerraumseitigen Flächen bezüglich des Hauptstufenventil­ körpers 21a kleiner sind als die ventilöffnenden. Steigt der Druck im Arbeitsraum 33 weiter an, so hebt der Hauptstufen­ ventilkörper 21a von seinem Ventilsitz 47a ab. Der radiale Zufluß 13 zu den Verbindungskanälen 11a ist geöffnet. In Zug­ richtung erfolgt somit eine Dämpfkraftsteuerung über den Dämpfmediumabfluß aus dem Steuerraum 19. Bei einer Anströmung der Dämpfventileinrichtung 1 aus Richtung A drückt das Dämpf­ medium den Hauptstufenventilkörper 21b gegen seinen Ventil­ sitz. Die Hauptstufenventilkörper 21a/b können nicht über­ strömt werden, da Tellerfedern 69 den Spalt zwischen dem Innendurchmesser der Dämpfventilzwischenkörper 9 und den Hauptstufenventilkörpern 21a/b abschließen.

Bei umgekehrter Anströmrichtung, also aus Richtung B, strömt das Dämpfmedium gleichzeitig in die Zuströmöffnung 15b und in den Vorraum 23. In Abhängigkeit des Voröffnungsquerschnittes kann das Dämpfmedium über die radialen Strömungsverbin­ dungen 25 in den Steuerraum 19 unter mehr oder weniger großen Druckverlust einströmen. Beim kleinen Voröffnungsquerschnitt liegt im Steuerraum nur eine geringe Druckkraft des Dämpfme­ diums an, die dem in der Zuströmöffnung 15b anliegenden Sy­ stemdruck entgegensetzt.

Folglich hebt der Hauptstufenventilkörper 21b von seinem Ven­ tilsitz 47b ab und gibt den Zufluß 13b zu den Verbindungska­ nälen 11b frei. Die Dämpfkraftkennlinie wird für die Rich­ tung B aus dem Zufluß in den Steuerraum 19 eingestellt.

Geht man von einem stationären Zustand des Ankers 51 aus, bei der der Voröffnungsquerschnitt relativ groß eingestellt ist, so liegt in Hubrichtung A eine weiche und in Hubrichtung B eine harte Dämpfkraftkennlinie vor. Bei einem kleinen Voröff­ nungsquerschnitt liegen die Dämpfkräfte auf einem genau ent­ gegengesetzten Niveau für beide der Strömungsrichtung. In dem Maße, wie man für die Einhubrichtung die Dämpfkrafteinstellung verändert in eine extremere Einstellung, so verläuft für die andere Hubrichtung die Dämpfkrafteinstellung konträr. Die Dämpfventileinrichtung 1 in dieser Ausführungsform ist beson­ ders interessant, wenn man eine Horizontierung eines Fahr­ zeuges erreichen will, bzw. einen sogenannten SKY-hook-Dämpfer realisieren will, um die Schaltgeschwindigkeiten der Dämpf­ ventileinrichtung 1 absenken zu können.

Die Fig. 4 besitzt wiederum im wesentlichen den gleichen funktionalen Aufbau wie die Fig. 2. Ein konstruktiver Unter­ schied besteht beispielsweise darin, daß zwei Schließfe­ dern 45a/45b für die beiden Hauptstufenventilkörper 21a/21b zur Anwendung kommen. Der Hauptstufenventilkörper 21a besitzt für beide Federn einen gemeinsamen Abstützkörper 71, der am Innendurchmesser der Tellerfedern 69 angreift. Der Hauptstu­ fenventilkörper 21b weist ebenfalls eine Tellerfeder 69 auf, auf der sich jedoch zwei Abstützkörper 71a/71b abstützen. Für den Hauptstufenventilkörper 21a bedeutet das, daß die Summe der Federkräfte der Schließfedern 45a/45b wirksam sind, jedoch für den Hauptstufenventilkörper 21b nur die Feder 45b, da sich die Feder 45 über den Außendurchmesserbereich der Tellerfe­ der 9 am Dämpfventilgehäuse abstützt. Mit dieser Maßnahme wird eine richtungsabhängige Dämpfkraftgrundeinstellung erreicht, ohne den axialen Bauraum des Steuerraums 19 zu vergrößern.

Ferner verfügt die Dämpfventileinrichtung 1 über ein Über­ druckventil 73, das aus einem Rückschlagventilkörper 75 be­ steht, in dem ein Verbindungsquerschnitt 77 eingearbeitet ist, der von einem federbelasteten Schließkörper 79 abgedeckt ist. Übersteigt der Druck auf die Schließkörper 79 ein Niveau, das oberhalb der Feder liegt, so hebt der Schließkörper 79 ab und gibt den Weg in die Verbindungskanäle 11a und 11b frei. In umgekehrter Einströmrichtung öffnet das Überdruckventil 73 praktisch ohne Druckvorlast gegen eine Führungsfeder 81.

Die Darstellung der Fig. 5 beschränkt sich auf einen Aus­ schnitt der Dämpfventileinrichtung 1 im Bereich des Dämpfven­ tilkörpers 7, insbesondere eines Hauptstufenventilkörpers 21. Der Hauptstufenventilkörper 21 ist zweiteilig ausgebildet. Unter anderem umfaßt er eine Hauptstufenventilkörperführung 83 mit einer Dichtung 85, die gegenüber dem Zapfenabschnitt 17 wirksam ist. Das zweite Teil stellt den eigentlichen Ventil­ körper 87, der sich an einem Führungssteg 89 zentriert. In den Ventilkörper 87 sind Bohrungen 67 eingearbeitet, die in Rich­ tung der Zuströmöffnung 15 von einem kombinierten Rückschlag- und Überdruckventil 91 abgedeckt werden, bestehend aus zwei miteinander verspannten Scheibenkörpern. Das Überdruckven­ til 91 wird von einer Tellerfeder 93 gebildet, die zwischen der Hauptstufenventilkörperführung 83 und dem Ventilkörper 87 verspannt ist. Die Tellerfeder 93 besitzt Durchgangsbohrungen, die von einer hochelastischen Scheibe 95 abgedeckt werden, die in Zuströmrichtung des Steuerraums 19 von der Tellerfeder 93 abhebt.

Bei Druckverhältnissen im üblichen Betriebsbereich des Schwingungsdämpfers arbeitet das Rückschlagventil wie schon zu den Fig. 1 und 2 beschrieben. Das Medium strömt in die Zu­ strömöffnung 15, wobei sich der Nebenstrom durch die Durch­ gangsbohrungen der Tellerfedern 83 fortsetzt und die ela­ stische Scheibe 95 abhebt, so daß das Dämpfmedium in den Steuerraum 19 einfließen kann. Bei umgekehrter Anströmung und einem Überdruck im Steuerraum 19 hebt der Außendurchmesser der Tellerfeder 93 vom Ventilkörper 87 ab, so daß sich der Druck im Steuerraum 19 rasch abbauen kann. Der Vorteil eines Über­ druckventils im Nebenstrom besteht darin, daß nur sehr kleine Volumenströme bewältigt werden müssen, um eine Überdrucksi­ cherung zu erzielen.

Fig. 6 zeigt eine Dämpfventileinrichtung 1, die eine Kombi­ nation der Fig. 2, 4 und 5 umfaßt, so daß nur auf die kon­ struktiven Unterschiede eingegangen wird. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal stellt der Anker 51 dar, der zusammen mit dem Zapfenabschnitt ein Sitzventil 51a bildet. Der Zap­ fenabschnitt besitzt im Bereich der radialen Strömungsverbin­ dung 25 eine Schrägfläche 25a, so daß ein kontinuierliches öffnungsverhalten des Sitzventils 51a gewährleistet ist. Der Anker weist eine Verbindungsbohrung 51b auf, so daß beide Teile des Vorraums 23 verbunden sind und der Anker 51 druck­ ausgeglichen ist. Des weiteren ist innerhalb des Ankers 51 eine Koppelstange 51c angeordnet, die an wenigstens einem Ende ballig ausgeführt ist, so daß ein Winkelversatzausgleich in­ nerhalb der Dämpfventileinrichtung ermöglicht wird.

Darüberhinaus weichen die Rückschlagventile 37a/b von den bisher beschriebenen Ventilen ab. So erfolgt die Einströmung des Nebenstroms in den Steuerraum 19 radial, so daß die Rückschlagventile eine radiale Wirkbewegung ausführen müssen. Deshalb werden ringförmige elastische Schließkörper einge­ setzt, die in Abhängigkeit des zu erwartenden Druckniveaus aus Kunststoff, Gummi oder, bei besonders hohen Drücken, aus einem geschlitzten Metallring bestehen. Diese Ausführungsformen der Rückschlagventile ermöglichen ein nichtlineares Öffnungsver­ halten in Einströmrichtung, das bei der Abstimmung des Schwingungsdämpfers durchaus vorteilhaft sein kann. Nebenbei reduzieren sich die Teile, insbesondere die Anzahl der be­ wegten Teile.

Unter Ausnutzung der schon zu Fig. 5 erwähnten Vorteile be­ züglich des Einsatzes eines Überdruckventils ist bei dem Überdruckventil 91 eine Trennung vom Rückschlagventil 37a vorgenommen worden. Dadurch reduziert sich der Bauaufwand für das Überdruckventil auf eine oder mehrere Tellerfedern, die am Hauptstufenventilkörper verspannt sind.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied zu den beschriebenen Varianten, insbesondere der Fig. 4, liegt darin, daß die bei­ den Schließfedern 45a, 45b aufgrund ihrer besonderen Anordnung keine Abhängigkeiten der Federkräfte für die Hauptstufenven­ tilkörper 21a, 21b mit sich bringen. Eine Federführungshül­ se 45c, die ortsfest zum Dämpfventilzwischenkörper 9 angeord­ net ist, dient als Abstützungsorgan für die beiden Federn, so daß sich die Federkräfte nicht gegenseitig beeinflussen. In dieser Darstellung ist die Vorspannkraft der Schließfeder 45a um ein Mehrfaches höher als die der Schließfeder 45b, erfah­ rungsgemäß etwa um den Faktor 4, so daß die Schließfeder 45a die Lage der Federführungshülse 45c auf einem Absatz 45d des Dämpfventilgehäuses 5 definiert. Alternativ kann die Feder­ führungshülse 45c auch zwischen einem Dämpfventilkopfkörper 7 und dem Dämpfventilzwischenkörper 9 verspannt sein. Die Schließfedern 45 greifen über Abstützkörper 71a/b an die Hauptstufenventilkörper 21a/b an, wobei insbesondere der Ab­ stützkörper 71b für das Rückschlagventil 37b über seine Ring­ kontur eine Führungsfunktion übernimmt.

Bei der Dämpfventileinrichtung 1 ist zwischen den einander zugewandten Seiten der Dämpfventilkopfkörper 7 eine größere Teilemenge in Reihe angeordnet, die durch ihre Toleranzabwei­ chungen die Vorspannlängen der Schließfedern 45 maßgeblich beeinflussen. Daraus können nennenswerte Dämpfkraftstreuungen entstehen, die dadurch abgebaut werden, indem man bei der Montage die Funktion der Dämpfeinrichtung 1 überprüft und den Abstand der beiden Dämpfventilkopfkörper 7 soweit verringert, bis die Vorspannlänge der Federn 45 eingestellt ist. Zu diesem Zweck wird mindestens einer der Dämpfventilkopfkörper 7 rela­ tiv zu einem Mantelrohr 5a axial gegen den Dämpfventilzwi­ schenkörper 9 verschoben, so daß dieser eine Verkürzung seiner Axiallänge erfährt. Dazu ist der Dämpfventilzwischenkörper 9 aus einem plastisch verformbaren Material, beispielsweise Aluminium, gefertigt. Ist die korrekte Einstellung erfolgt, so wird das Mantelrohr 5a mit dem Dämpfventilkopfkörper 7, bei­ spielsweise über eine Verstemmung, verbunden.

Der Dämpfventilzwischenkörper 9 wird über Zentrierungen 7z des Dämpfventilkopfkörpers 7 geführt. Des weiteren stützt sich das Mantelrohr 5a radial an den Umfangsflächen 7m, so daß der Ringraum 11 zwischen dem Mantelrohr 5 und dem Dämpfventilzwi­ schenkörper 9 als Verbindungskanal 11 für den Hauptstrom zur Verfügung steht.

Die Fig. 7a bis 7d zeigen eine Dämpfventileinrichtung 1, die zwei Steuerräume 19a/b besitzt, die von einem gemeinsamen An­ ker 51 angesteuert werden. Die Steuerräume 19a/b innerhalb des Dämpfventilgehäuses 5 werden durch einen hydraulisch dichten Zwischenboden 97 getrennt. Innerhalb des Ankers sind Ausspa­ rungen 59a/b eingearbeitet, die wiederum durch Anfor­ mungen 61a/b axial vergrößert werden. Der sonstige Aufbau entspricht im wesentlichen der Fig. 2. Der Anker 51 bildet zusammen mit der Hülse 53 Voröffnungsquerschnitte, die zwi­ schen dem Vorraum 23 und den radialen Strömungsquer­ schnitten 25 wirksam sind. Die Hülse 53 weist axial beabstandete Schaltbohrungen 99a/b und Ausklinkungen 57 auf, die jeweils dem Steuerraum 19a bzw. 19b zugeordnet sind.

In der Fig. 7a nimmt der Anker 51 bezüglich der Hülse 53 eine Schaltstellung ein, bei der die Ausklinkung 57 nur mit der Anformung 61a zur Überdeckung kommt, so daß ein kleiner Vor­ öffnungsquerschnitt vorliegt. Dabei befindet sich die Ausfor­ mung 61b mit der Aussparung 59b in ihrem gesamten Querschnitt innerhalb der Schaltbohrungen 97a. Diese Schaltstellung be­ deutet für eine Hubbewegung der Dämpfventileinrichtung 1 in Richtung A, daß das Dämpfmedium aus dem Steuerraum 19a abflußgesteuert wird. Das Dämpfmedium kann durch die Ausspa­ rungen 59b und Anformungen 61b über die Schaltbohrungen 99a zwar in den Steuerraum 19a einfließen, doch verhindert ein Rückschlagventil 37b den Abfluß, so daß der Hauptstufenven­ tilkörper 21b den Steuerraum 19b verschließt. Der Nebenstrom aus dem Steuerraum 19a kann durch das Rückschlagventil 31b über den Vorraum 23 abfließen.

In Hubrichtung B der Dämpfventileinrichtung 1 fließt der Ne­ benstrom durch den Steuerraum 19b und die Schaltbohrungen 99a in den gemeinsamen Querschnitt der Aussparungen 59b und den Anformungen 61 in den Vorraum 23. Ein Kurzschluß über den Steuerraum 19a wird durch das Rückschlagventil 37a verhindert. Der Abfluß aus dem Vorraum 23 erfolgt über das Rückschlagven­ til 31a. Es liegt eine weiche Grundeinstellung vor, die jedoch zunehmend härter wird, je größer die Überdeckung zwischen der Aussparung 59a mit der Ausklinkung 57 eingestellt wird.

Die Fig. 7b zeigt die Extremschaltstellung zwischen der Aus­ sparung 59a bzw. Anformung 61a und der Ausklinkung 57 sowie der Aussparung 59b und der Anformung 61b mit den Schaltboh­ rungen 99a. In dieser Ankerstellung liegt in Hubrichtung A die weichste und in Zugrichtung B die härteste Kennlinie vor.

In der Fig. 7c findet der Abfluß des Steuerraums 19b stets über die Schaltbohrungen 99b statt. Die Größe der Überdeckung zwischen den Ausklinkungen 57 und den Aussparungen 51a und 51b bestimmt die Dämpfkraft. Ebenso erfolgt die Dämpfkraftein­ stellung über die Schaltbohrungen 99b mit den Aussparungen 59b und den Anformungen 61b. Die Überdeckung bzw. Voröffnungs­ querschnitte werden bei der Ankerbewegung gleichsinnig verän­ dert. Für die Dämpfkrafteinstellung bedeutet das, daß bei ei­ ner Voröffnungsvergrößerung die Dämpfkrafteinstellung in Zug- und in Druckrichtung gleichmäßig in Richtung einer weicheren Dämpfkraft verstellt wird. Für eine Verstellung tendenziell zu einer härteren Dämpfkraftkennlinie werden beide Voröffnungen verringert.

Über die beiden Schaltbohrungen 99a/b bzw. Schaltbohrungs­ gruppen, wenn eine Anzahl von Schaltbohrungen angeordnet ist, werden zwei Grundeinstellungen der Dämpfventileinrichtung 1 realisiert, die jeweils eine stufenlose Verstellung der Dämpfkraft zwischen zwei extremen Einstellungen "hart" und "weich" für jede Hubrichtung ermöglicht.

Die Fig. 7d zeigt den Anker in der Schaltstellung, die für beide Hubrichtungen die härteste Einstellung bedeutet.

Die Fig. 8a bis 8d zeigen einen gestuft schaltbaren Anker 51, der in dieser Ausführung zwei Grundeinstellungen ermöglicht in Verbindung mit jeweils zwei Dämpfkraftkennlinien. Die Dämpf­ krafteinstellung wird wie bei den vorherigen Figuren durch die Überdeckung zwischen den Anker 51 und der Hülse 53 vorgenom­ men. Gegenüber den Fig. 7a bis 7d besteht der Unterschied, daß der Anker 51 neben den Aussparungen 59a und 59b und den An­ formungen 61a/b noch jeweils eine oder mehrere Konstantdros­ seln 101a/b besitzt. In der Hülse 53 ist für jeden Steuer­ raum 19a/b eine Verlängerung der radialen Strömungsverbin­ dungen 25a/b eingearbeitet.

Die allgemeine Funktionsweise der Dämpfventileinrichtung kann aus den Fig. 7a bis 7d übernommen werden. Als wichtigster Un­ terschied ist die gestufte Verstellung der Dämpfventilein­ richtung 1 zu nennen. In der Fig. 7a ist für die Hubbewegung in Richtung A die härteste Dämpfkrafteinstellung eingestellt, da der Voröffnungsquerschnitt für den Steuerraum 19a nur von den Anformungen 61a bestimmt wird. Für die entgegengesetzte Hubbewegung steht dem Steuerraum 19b die maximale Voröffnung, gebildet von der Aussparung 59, zur Verfügung, womit sich die weiche Dämpfkrafteinstellung verbindet.

Die Fig. 8b zeigt eine Ankerstellung, die für beide Hubrich­ tungen die maximale Voröffnung bedeutet, so daß auch für beide Hubrichtungen die weichste Dämpfkraft eingestellt ist.

In der Fig. 8c überdeckt sich die Aussparung 59a mit dem Fortgang der radialen Strömungsverbindung 25a, während für die radiale Strömungsverbindung 25b nur die Anformungen 61b als Abschluß bzw. Voröffnung benutzt werden können. Folglich be­ findet sich die Dämpfventileinrichtung in Hubrichtung A in der weichsten und in Hubrichtung B in der härtesten Dämpfkraft­ einstellung.

Sinngemäß ergibt sich für die Fig. 8d für beide Durchströ­ mungsrichtungen die härteste Dämpfeinstellung, da nur die Konstantdrosseln 101a und 101b den Voröffnungsquerschnitt be­ stimmen.

Die Stellung des Ankers 51 für die Dämpfventileinstellung beider Hubrichtungen auf hart wurde bewußt so gelegt, daß der Anker 51 den größten Weg und damit den größten Strom für den Ringmagneten ausführt bzw. aufnimmt. Diese Ankerstellung wird im täglichen Fahrbetrieb eines Fahrzeuges nur sehr selten be­ nötigt. Durch diese geschickte Anordnung der Schaltstellungen kann indirekt die Stromversorgung des Ringmagneten positiv beeinflußt werden.

Der Vorteil der gestuften Dämpfventilausführung gegenüber der stufenlosen ist darin zu sehen, daß die Konstantdrosseln 101a und 101b die zulässigen Toleranzen innerhalb der Dämpfventil­ einrichtung vergrößern lassen. Es ist vollkommen unerheblich, ob die Konstantdrosseln einige Zehntel Millimeter verschoben innerhalb der Fortsetzung der radialen Strömungswege 25 ihren Schaltpunkt einnimmt. Die Voröffnung wird einzig von dem Querschnitt der Konstantdrosseln gebildet.

Die Darstellung der Fig. 7 und 8 können selbstverständlich mit den Überdruckventilen entsprechend den Fig. 4, 5 oder 6 er­ gänzt werden. Ebenso beschränkt sich die Anwendung der Dämpf­ ventileinrichtung 1 nicht nur auf ein Kolbenventil sondern kann selbstverständlich auch in einem Bypass eines Schwin­ gungsdämpfers vorgesehen sein.

Claims (35)

1. Schwingungsdämpfer mit verstellbarer Dämpfkraft, umfas­ send ein dämpfmediumgefülltes Druckrohr, in dem ein Kol­ ben an einer axial beweglichen Kolbenstange einen Ar­ beitsraum in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen unterteilt, wobei ein Dämpfmittel­ strom zwischen den beiden Arbeitsräumen vorliegt, der sich in einen Hauptstrom und einen Nebenstrom aufteilt, eine Dämpfventileinrichtung, bestehend aus einem Dämpf­ ventilkörper, mit einem Hauptstufenventil pro Stromrich­ tung, das durch jeweils einen Hauptstufenventilkörper gebildet wird, und einem Vorstufenventil, das die Haupt­ stufenventile ansteuert, einen regelbaren Aktuator, der eine Strömverbindung zwischen einem Steuerraum und einem Arbeitsraum beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerraum (19; 19a; 19b) axial von dem ersten und dem zweiten federkraftbeaufschlagten Hauptstufenventilkör­ per (21a; 21b) begrenzt wird, wobei sich der erste Haupt­ ventilstufenkörper beim Anströmen aus der geschlossenen Ventilstellung in eine Öffnungsstellung axial in den Steuerraum (19; 19a; 19b) auf den zweiten Hauptstufenven­ tilkörper zubewegt, der von dem Dämpfmedium in der ge­ schlossenen Ventilstellung gehalten wird und sich bei umgekehrter Anströmrichtung der zweite Hauptstufenven­ tilkörper aus der geschlossenen Ventilstellung in eine Öffnungsstellung axial in Richtung des sich in der ge­ schlossenen Ventilstellung befindlichen ersten Hauptstu­ fenkörpers bewegt.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß innerhalb des Dämpfventilkörpers (7) der Neben­ strom des Dämpfmediums durch den Steuerraum (19; 19a; 19b) und der Hauptstrom durch Verbindungskanäle (11a; 11b) ra­ dial außerhalb des Steuerraums (19; 19a; 19b) verlaufen und ein von dem Aktuator gebildeter Vorraum (23) konzentrisch zum Steuerraum (19; 19a; 19b) angeordnet ist, wobei zwi­ schen Vorraum (23) und einem Arbeitsraum (33; 35) in min­ destens eine Strömungsrichtung eine Verbindung besteht und dabei eine radiale Strömungsverbindung (25), die vom Aktuator beeinflußt wird, zwischen dem Steuer­ raum (19; 19a; 19b) und dem Vorraum (23) vorgesehen ist.

3. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Dämpfventilkörpers (5) zumindest für eine Durchströmungsrichtung vorgesehen ist, daß der Haupt- und der Nebenstrom eine gemeinsame Zu­ strömöffnung (15a; 15b) besitzen.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dämpfventileinrichtung (1) mit Rückschlag­ ventilen (29a; 29b; 31a; 31b; 37a; 37b) für den Haupt-und/oder Nebenstrom derart ausgerüstet ist, daß für beide Durch­ strömungsrichtungen des Steuerraumes (19; 19a; 19b) die Dämpfkraftverstellung durch Steuerung des Abflusses des Nebenstroms zwischen dem Steuerraum (19; 19a; 19b) und dem Vorraum (23) erfolgt.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dämpfventileinrichtung mit Rückschlagven­ tilen (29a; 29b; 31a; 31b; 37a; 37b) für den Haupt- und/oder Nebenstrom derart ausgerüstet ist, daß für eine Durch­ strömungsrichtung des Steuerraumes die Dämpfkraftver­ stellung durch Steuerung des Zuflusses und für die andere der Abfluß des Nebenstroms zwischen dem Steuer­ raum (19; 19a; 19b) und dem Vorraum (23) erfolgt.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hauptstufenventilkörper (21a; 21b) mit Rück­ schlagventilen (37a; 37b) versehen sind, die in Einström­ richtung des Nebenstroms in den Steuerraum (19; 19a; 19b) öffnen.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens eines der Rückschlagventile (37a; 37b) durch einen elastisch verformbaren Schließring gebildet wird.

8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hauptstufenventile richtungsabhängige Dämpfkraftkennlinien besitzen, die durch mehrere Fe­ dern (45a; 45b) gebildet werden, wobei sich an einem Hauptstufenventilkörper (21a) die Federn (45a; 45b) ge­ meinsam abstützen und am anderen Hauptstufenventilkör­ per (21b) ein Anteil der Federn (45a; 45b) angreift, so daß sich die Federkräfte für den Hauptstufenventilkör­ per (21a) addieren und für den anderen (21b) ein Anteil der Federkräfte wirksam ist.

9. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hauptstufenventile richtungsabhängige Dämpfkraftkennlinien besitzen, die durch mehrere Fe­ dern (45a; 45b) gebildet werden, wobei sich an einem Hauptstufenventilkörper (21a) die Feder (45a) abstützt und am Hauptstufenventilkörper (21b) die Feder (45b) ab­ stützt, wobei beide Federn (45a; 45b) an einer relativ zum Dämpfventilzwischengehäuse (9) ortsfesten Federführungs­ hülse (45c) wechselseitig angreifen.

10. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dämpfventileinrichtung (1) mindestens ein Druckbegrenzungsventil aufweist.

11. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rückschlagventile für die Haupt­ ströme mit Druckbegrenzungsventilen (73) versehen sind.

12. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rückschlagventil für den Hauptstrom aus einem durch eine Feder (81) auf den Dämpfventilkörper (5) vorgespannten Rückschlagventilkörper (75) besteht mit einem Verbindungsquerschnitt (77) zu beiden Seiten des Ventilkörpers, der wiederum durch einen federbelasteten Schließkörper (79) abgedeckt ist, so daß in einer Durch­ strömrichtung des Hauptstromes der Schließkörper (79) und in anderer Richtung der Rückschlagventilkörper (75) vom Dämpfventilkörper abhebt.

13. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Überdruckventil den Nebenstrom frei­ gibt, indem ein Schließkörper abhebt und das Rückschlag­ ventil für den Steuerraum (19) umgeht.

14. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückschlagventile (37a; 37b) für die Neben­ ströme mit Druckbegrenzungsventilen (91) ausgestattet sind.

15. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Überdruckventil (91) für den Nebenstrom in­ nerhalb des Steuerraums (19; 19a; 19b) angeordnet ist, wo­ bei das Überdruckventil (91) und das Rückschlagven­ til (37a; 37b) als Kombinationsbauteil ausgeführt und als zwei Scheibenkörper miteinander verspannt sind, die wechselseitig von ihren Ventilsitzflächen abheben.

16. Schwingungsdämpfer nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptventilkörper aus zwei Einzelkörper (83; 87) besteht, wobei der eine (83) den Führungskörper und der andere den Sitzkörper (87) darstellt.

17. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Vorstufenventil stets teilgeöffnet ist, so daß das Hauptstufenventil (21a; 21b) gleichzeitig ein Druckbegrenzungsventil darstellt.

18. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die hydraulisch wirksamen ventilöffnenden Flächen des Hauptstufenventils größer sind als die ventilschließenden.

19. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Aktuator aus einem Stellmotor in Verbindung mit einem Drehschieber (39) besteht.

20. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Aktuator aus einem Ringmagneten (49) in Verbindung mit einem axial verschiebbaren Anker (51) besteht.

21. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der verschiebbare Anker (51) ein Sitzventil darstellt.

22. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Ankers (51) eine Koppelstange (51c) angeordnet ist, die an wenigstens einem Ende ballig ausgeformt ist und mit einer angepaßten Gegenfläche einen Winkelversatzausgleich bildet.

23. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 19 oder 20, da­ durch gekennzeichnet, daß der Aktuator stufenlos ver­ stellbar ist.

24. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 19 oder 20, da­ durch gekennzeichnet, daß der Aktuator gestuft verstell­ bar ist.

25. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dämpfventileinrichtung (1) zwei getrennte Steuerräume (19a; 19b) besitzt, wobei pro Durchströmungs­ richtung ein Steuerraum (19a; 19b) durchströmt wird und die Verbindungen zwischen den Steuerräumen (19a; 19b) und dem Vorraum (23) von einem gemeinsamen Aktuator gesteuert werden, so daß insgesamt zwei Grundeinstellungsbereiche der Dämpfventileinrichtung (1) entstehen, wobei der eine eine für beide Durchströmungsrichtungen gleichsinnige Dämpfkraftverstellung und der andere eine wechselseitige Dämpfkraftverstellung mit sich bringt.

26. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dämpfventileinrichtung (1) zwei getrennte Steuerräume (19a; 19b) besitzt, wobei pro Durchströmungs­ richtung ein Steuerraum (19a; 19b) durchströmt wird und die Verbindung zwischen den Steuerräumen (19a; 19b) und dem Vorraum (23) von einem gemeinsamen Aktuator gesteuert werden, so daß pro Durchströmungsrichtung der Dämpfven­ tileinrichtung (81) mindestens zwei verschiedene Dämpf­ kraftkennlinien vorliegen, die in Abhängigkeit der Aktuatorstellung für die beiden Durchströmungsrichtungen gleichsinnig oder wechselsinnig eingestellt werden kön­ nen.

27. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Vorraum (23) und dem Steuerraum (19; 19a; 19b) den Voröffnungsquer­ schnitt darstellt.

28. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfventilgehäuse (5) jeweils einen endseitigen Dämpfventilkopfkörper (7) und einen Dämpfventilzwischenkörper (9) umfaßt.

29. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 28, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfventilkopfkörper (7) innerhalb des Dämpfventilgehäuses (5) spiegelbildlich angeordnet sind.

30. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 28, dadurch gekenn­ zeichnet, daß konzentrisch zum Dämpfventilzwischenkör­ per (9) ein Mantelrohr (5a) angeordnet ist und sich min­ destens ein Dämpfventilkopfkörper vor seiner Fixierung mit dem Mantelrohr relativ zu diesem verschieben läßt, so daß sich die axiale Baulänge des Dämpfventilzwischenkör­ pers (9) willkürlich einstellen läßt.

31. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 30, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fixierung zwischen dem Dämpfventil­ kopfkörper (7) und dem Mantelrohr (5a) mittels einer plastischen Verformung erfolgt.

32. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfventilkopfkörper (7) und der Dämpfventilzwischenkörper (9) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, so daß das Dämpfventilgehäuse (5) aus zwei gleichen aber spiegelbildlichen Einzelteilen besteht.

33. Schwingungsdämpfer nach einem beliebigen Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Hauptstufenven­ tile (21a; 21b) an einem der Kolbenstange (3) zugeordneten Zapfenabschnitt (17) zentrieren.

34. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dämpfventileinrichtung (1) über eine Notbe­ triebsstellung verfügt, die aus mindestes einer Federan­ ordnung (63) besteht, die den Anker (51) des Aktuators gegen eine Anlagefläche (65) drückt, womit eine mittlere Dämpfkrafteinstellung verbunden ist.

35. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dämpfventileinrichtung (1) über einen Aktuator verfügt, der ein druckausgeglichenes Stell­ glied (39; 51) besitzt.