DE69122505T2

DE69122505T2 - Steuerventil für fluiden

Info

Publication number: DE69122505T2
Application number: DE69122505T
Authority: DE
Inventors: Frank Fritz; James Janecke; Dale Knutson; Kishor Patel; Thomas Stobbs
Original assignee: Applied Power Inc
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2011-03-16
Also published as: DE69122505D1; AU643775B2; CA2076642A1; US5011113A; AU7567691A; CA2076642C; EP0526471B1; JPH05506908A; EP0526471A1; EP0526471A4; ES2091920T3; WO1991017379A1; KR0129860B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von Steuerventilen für Fluide des Typs, wie er in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein verbessertes, direkt betätigtes, Zweiwege-Solenoidventil zur Regulierung der Strömung eines hydraulischen Fluids, wobei das Ventil hydraulische Kräfte ausbalanciert, um erhöhte Strömungsraten zu ermöglichen und eine schnelle Betätigungswirkung unter reduzierten Geräuschpegeln zu erzeugen.
Hydraulische Stoßdämpfer werden in Fahrzeugaufhängungssystemen verwendet, um Federoszillationen, die durch unebene Straßenoberflächen oder Fahrzeugbeschleunigungen bewirkt werden, zu dämpfen. Die Stoßdämpfer umfassen herkömmlich einen Kolben, der gleitbar innerhalb eines Zylinders befestigt ist. Eine Dämpfung tritt auf, wenn Fluid durch Öffnungen und Entlastungs- und Steuerventile des Stoßdämpfers gedrückt wird.
Stoßdämpfer haben auch elektro-magnetische Ventile umfaßt, die einen parallelen Strömungspfad durch die Kammern des Stoßdämpfers vorsehen. Ein Stoßdämpfer, der ein Fluid-Steuerventil des Typs, der vorstehend erwähnt ist, besitzt, ist aus dem US-Patent Nr.4,785,920 bekannt. Ein anderer hydraulischer Stoßdämpfer, der ein Fluid-Steuerventil besitzt, ist aus dem Deutschen Patent Nr.1,242,945 bekannt. Diese elektro-magnetischen Ventile sind innerhalb von Bypass-Verbindungen zwischen den Arbeitskammern des Stoßdämpfers angeordnet. Eine Fluidströmung durch die Bypass-Verbindung ist selektiv durch Öffnen oder Schließen des Ventils gesteuert worden.
Hydraulische Strömungskräfte innerhalb dieses Typs eines Ventils erhöhen sich dramatisch in Abhängigkeit einer Erhöhung der Strömungsrate durch das Ventil. Kleine, schnell wirkende Ventile sind allgemein auf einen niedrigen Bereich von Strömungsraten begrenzt, da deren Betrieb nachteilig durch intensive, hydraulische Kräfte beeinflußt wird. Alternativ sind derzeitige Ventile, die für hohe Strömungsraten geeignet sind, mit großen Gehäusen und Komponenten ausgelegt.
Es kann deshalb gesehen werden, daß ein Bedarf für ein verbessertes, elektro-magnetisches Ventil besteht, das klein ist und für relativ große Strömungsraten geeignet ist und das auch in der Lage ist, sich schnell zwischen offenen und geschlossenen Positionen ohne Erzeugung wesentlicher Geräuschpegel zu verschieben.
Diese Aufgabe wird durch ein Fluidsteuerventil, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst.
Die Erfindung schafft ein Ventil, das normalerweise gegenüber einer Fluidströmung aufgrund der Position des Kolbens geschlossen ist. In der geschlossenen Position berührt das Dichtungsende des Ventils den Ventilsitz, um zu verhindern, daß Fluid von der Einlaßöffnung in die zentrale Bohrung des Kolbens hindurchführt. Die Betätigungsvorrichtung kann den Kolben bewegen und das Ventil in Abhängigkeit eines Eingangsstroms öffnen. In der offenen Position fließt Fluid in die zentrale Bohrung von der Einlaßöffnung aus. Das Fluid fließt dann längs durch die zentrale Bohrung des Kolbens, bis es auf die Druckwand auftrifft. Fluid wird radial nach außen durch die Querbohrungen und zu der Auslaßöffnung verteilt. Demzufolge schafft das Ventil eine Fluidströmung von der Einlaßöffnung zu der Auslaßöffnung in Abhängigkeit einer Erregung der Betätigungsvorrichtung.
Wie weiter detailliert nachfolgend angegeben ist, balanciert, wenn das Ventil offen ist, die Struktur des Ventils die hydraulischen Strömungskräfte, die auf den Kolben einwirken, aus. Ein Ausbalancieren der hydraulischen Strömungskräfte ermöglicht, daß der Kolben leicht und schnell gesteuert wird, und ermöglicht, daß das Ventil bei erhöhten Strömungsraten (verglichen mit Ventilen ähnlicher Größe) betätigt wird. Das Ventil ist in der Lage, sich schnell zwischen offenen und geschlossenen Positionen zu verschieben. Die Ausbalancierung der Fluidkräfte, die auf den Kolben einwirken, ermöglicht auch, daß der Eingangsstrom zu der Betätigungsvorrichtung wesentlich reduziert wird, wenn sich der Kolben aus dem Kontakt mit dem Ventilsitz bewegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das Dichtungsende des Kolbens eine äußere, abgeschrägte Kante und der Ventilsitz besitzt eine kegelstumpfförmige Oberfläche. Die Oberfläche ist so designed bzw. ausgelegt, um in die abgeschrägte Kante einzugreifen und um dadurch eine Fluidverbindung zwischen der Einlaßöffnung und der zentralen Bohrung zu verhindern, wenn sich die abgeschräfte Kante in Kontakt mit der kegelstumpfförmigen Oberfläche befindet. Dies richtet eine Liniendichtung zwischen dem Kolben und dem Ventilsitz ein, die die kostenintensive, spanabhebende Bearbeitung vereinfacht, die gewöhnlich für die Ventilkomponenten erforderlich ist. Die Liniendichtung ist weniger empfindlich gegenüber Kontamination, Viskositätsänderungen und Fluidströmungskräften. In einem bevorzugten Design ist die abgeschrägte Kante mit einem Winkel von 30º gebildet und die Oberfläche ist mit einem Winkel von 45º gebildet. Dies reduziert die Fluidströmungskräfte, die auf den Kolben einwirken.
Gemäß einer anderen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilsitz in einem Dichtungsring gebildet, der für eine begrenzte, radiale Bewegung relativ zu dem Gehäuse in der Lage ist. Der bewegbare Dichtungsring stellt sicher, daß sich der Kolben und der Ventilsitz in einer geeigneten Ausrichtung treffen, um eine Liniendichtung zu bilden. Wenn nur ein Bereich des Dichtungsendes des Kolbens anfänglich den Ventilsitz berührt, wird der Dichtungsring durch den Kolben zu einer Position gedrückt, die einen vollständigen Dichtkontakt einrichtet. Die geeignete Dichtung kann gerade dort erreicht werden, wo der Kolben leicht innerhalb der Hauptbohrung des Gehäuses abgeschrägt ist. Der bewegbare Ventilsitz kann demzufolge Ungenauigkeiten in der spanabhebenden Bearbeitung oder der Ausrichtung der Ventilkomponenten ausgleichen.
In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Gehäuse einen erweiterten Bohrungsbereich und das Ventil besitzt einen Mker, der an dem Kolben befestigt und innerhalb des erweiterten Bohrungsbereichs bewegbar ist. Der magnetische Flußpfad, der von einer Erregung der Betätigungsvorrichtung resultiert, führt durch den Anker hindurch. Ein Paar Öffnungen erstreckt sich durch den Anker, um Fluid von dem einen Ende des Ankers zu dem anderen zu kanalisieren. Dieser Aspekt ermöglicht eine Steuerung der Geschwindigkeit, unter der sich der Kolben von der geschlossenen Position zu der offenen Position verschiebt. Wenn sich der Kolben von dem Ventilsitz weg bewegt, muß Fluid in der Dämpfungskammer durch die Öffnungen ausgestoßen werden. Dies verlangsamt leicht die Öffnung des Ventils und als Folge reduziert dies das Geräusch, das durch eine schnelle Öffnung des Ventils erzeugt wird. Die Größe der Öffnungen kann so modifiziert werden, um die Geschwindigkeit zu ändern, unter der sich das Ventil öffnet.
In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Ventil einen Erfassungsstift, der an der Druckwand des Kolbens befestigt ist. Der Erfassungsstift steht in die zentrale Bohrung des Kolbens vor. Kanäle, die in dem Erfassungsstift gebildet sind, schaffen eine Fluidverbindung zwischen der zentralen Bohrung und der Dämpfungsdruckkammer. Ein Kanal ist eine radiale Bohrung, die axial zu den radialen Querbohrungen des Kolbens ausgerichtet sind. Diese Ausführungsform der Erfindung wirkt auch dahingehend, die hydraulischen Strömungskräfte, die auf den Kolben einwirken, auszubalancieren. Eine Impulskraft kann auf dem gegenüberliegenden Ende des Kolbens erzeugt werden, die dazu tendiert, die Impulskraft aufzuheben, die auf die Druckwand und den Kopf des Erfassungsstifts einwirkt. Die Größe der aufgehobenen bzw. Offset-lmpulskraft kann durch Modifizieren der Position der radialen Bohrung modifiziert werden.
Das erfindungsgemäße Steuerventil für Fluide ist kompakt und relativ kostengünstig und effizient herzustellen und zu montieren.
Die vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich. In der Beschreibung wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, die bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen. Diese Ausführungsformen stellen die Erfindung anhand von Beispielen dar.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines hydraulischen Stoßdämpfers, der ein Steuerventil für Fluide einsetzt, das die vorliegende Erfindung verkörpert;
Fig. 2 zeigt eine Ansicht, im Schnitt, eines Ventils, das in Fig. 1 dargestellt ist;
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Endansicht, die entlang der Linie 3-3 der Fig. 2 vorgenommen ist;
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht, im Schnitt, eines Bereichs des Ventils, das in Fig. 2 dargestellt ist, die allerdings das Ventil in einer offenen Position darstellt;
Fig. 5 zeigt eine Ansicht, im Schnitt, eines Ventils, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 6 zeigt eine Ansicht, im Schnitt, eines Ventils, die eine dritte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 7 zeigt eine Ansicht, im Schnitt, eines Ventils, die eine vierte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 8 zeigt eine Ansicht, im Schnitt, einer fünften Ausführungsform der Erfindung, wobei die Ansicht ähnlich zu derjenigen ist, die in der in Bezug stehenden Anmeldung Serial No. 290,374, angemeldet am 29. Dezember 1988, dargestellt ist; und
Fig. 9 zeigt eine Ansicht, im Schnitt, einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Ansicht ähnlich zu derjenigen ist, die in der in Bezug stehenden Anmeldung Serial No. 290,374, angemeldet am 29. Dezember 1988, dargestellt ist.
Wie die Fig. 1-3 zeigen, umfaßt ein Fluid-Steuerventil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse 12, das einen Körperbereich 13 und eine Kappe oder einen Endbereich 18 besitzt. Der Körperbereich 13 besitzt eine zentrale, koaxiale Hauptbohrung 14. Ein Aktuator bzw. eine Betätigungsvorrichtung 16 ist innenseitig des Körperbereichs 13 positioniert und ist durch den Endbereich 18 abgedichtet. Der Gehäusekörper 13 umfaßt Fluid-Einlaßöffnungen 20 und Fluid-Auslaßöffnungen 22, die mit der Hauptbohrung 14 in Verbindung stehen. Fluid, das von den Einlaßöffnungen 20 zu den Auslaßöffnungen 22 fließt, wird durch die Position eines Kolbens 24, der gleitbar innerhalb der Hauptbohrung 14 des Gehäuses 12 befestigt ist, reguliert. Die Position des Kolbens 24 wird teilweise durch den Status der Betätigungsvorrichtung 16 bestimmt.
Das Ventil 10 kann in einem Fahrzeugstoßdämpfer 26 befestigt sein, wie dies schematisch in Fig. 1 dargestellt ist. Der Stoßdämpfer 26 umfaßt einen Kolben 28, der innerhalb eines inneren Zylinders 30 befestigt ist. Der Stoßdämpfer 26 besitzt einen äußeren Zylinder 32 und einen Zwischenzylinder 34, der zwischen dem inneren und dem äußeren Zylinder 30 und 32 befestigt ist. Ein Hohlraum 36, der zwischen dem inneren Zylinder 30 und dem Zwischenzylinder 34 gebildet ist, enthält allgemein ein Hochdruckfluid. Umgekehrt enthält ein Hohlraum 28, der zwischen dem Zwischenzylinder 34 und dem äußeren Zylinder 32 gebildet ist, allgemein ein Niederdruckfluid.
Das Ventil 10 ist an einem Befestigungsteil 40 gesichert, das selbst an dem Stoßdämpfer 26 durch Verschweißungen 42 gesichert ist. Gewinde 44, die in dem Gehäuse 12 gebildet sind, greifen in passende Gewinde auf dem Befestigungsteil 40 ein. Durch diese Verbindung sind die Einlaßöffnungen 20 zu dem Hochdruckhohlraum 36 hin offen und die Auslaßöffnungen 22 sind zu dem Niederdruckhohlraum 38 hin offen. Ein O-Ring 46 verhindert eine Fluidverbindung von dem Hochdruckhohlraum 36 zu dem Niederdruckhohlraum 38, die nicht über das Ventil 10 führt. Ein anderer O-Ring 48 verhindert, daß Fluid aus dem Stoßdämpfer 26 zwischen dem Befestigungsteil 40 und dem Ventil 10 austritt.
Das Gehäuse 12 besitzt einen zentralen Steg 50, der die Größe der Hauptbohrung 14 definiert. Eine konisch verlaufende Wand 52 erstreckt sich zwischen der Hauptbohrung 14 und einem vergrößerten Bohrungsbereich 54 des Gehäuses 12. Es sind acht Auslaßöffnungen 22 (Fig. 3) vorhanden, die die konisch zulaufende Wand 42 angrenzend an die vergrößerte Bohrung 54 schneiden, obwohl die exakte Anzahl der Auslaßöffnungen variieren kann. Das Gehäuse 12 umfaßt auch einen ausgenommenen Bereich 56, um die scheibenförmige Betätigungsvorrichtung 16 aufzunehmen. Ein Verbinder 58, der innerhalb einer Öffnung 60 in dem Gehäuse 12 positioniert ist, verbindet elektrisch die Betätigungsvorrichtung 16 mit einer Steuereinheit 62 über elektrische Leitungen 64.
Der Kolben 24 besitzt ein Dichtungsende 66 und ein entgegengesetztes Ende 68. Druckbalancenuten 69, die auf der Außenseite des Kolbens 24 angeordnet sind, unterstützen die Zentrierung des Kolbens innerhalb der Hauptbohrung 14. Eine zentrale, koaxiale Bohrung 70 des Kolbens 24 ist an dem Dichtungsende 66 offen und erstreckt sich längs durch den Kolben, bis sie in einer Druckwand 72 endet. Der Kolben 24 umfaßt auch vier radiale Querbohrungen 74, die angrenzend an die Druckwand 72 angeordnet sind. An dem entgegengesetzten Ende 68 des Kolbens 24 ist eine Federkammer 76 zu einer Vertiefung 78 in dem Endbereich 18 des Gehäuses 12 ausgerichtet. Eine Feder 80 ist in der Federkammer 76 und der Vertiefung 78 befestigt, um den Kolben 24 von dem Endbereich 18 weg vorzuspannen Eine Dämpfungskammer 83 ist zwischen dem entgegengesetzten Ende 68 des Kolbens 24 und dem Endbereich 18 des Gehäuses 12 gebildet.
Die Feder 80 spannt das Dichtungsende 66 des Kolbens 24 gegen einen Ventilsitz 82, der in einem Dichtungsring 84 gebildet ist, vor. Das Dichtungsende 66 des Kolbens 24 umfaßt eine abgeschrägte Lippe 86 (am besten in Fig. 4 dargestellt), die einen Winkel von 30º mit der Horizontalen (senkrecht zu der Längsachse des Kolbens 24) bildet. Das Dichtungsende 66 ist auch mit einer inneren, konisch verlaufenden Oberfläche 88 radial nach innen zu der abgeschrägten Lippe 86 gebildet. Der Ventilsitz 82 ist eine kegelstumpfförmig geformte Oberfläche, die einen Winkel von 45º zu der Horizontalen bildet. Wenn der Kolben 24 gegen den Dichtungsring 84 positioniert ist, bilden die abgeschrägte Lippe 86 und der Ventilsitz 82 eine Liniendichtung, um eine Fluidverbindung zwischen den Einlaßöffnungen 20 und der zentralen Bohrung 70 des Kolbens 24 zu verhindern. Demzufolge kann Fluid in die zentrale Bohrung 70 von den Einlaßöffnungen 20 nur dann eintreten, wenn sich der Kolben 24 nicht in Kontakt mit dem Dichtungsring 84 (wie in Fig. 4 dargestellt ist) befindet.
Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, besitzt der Dichtungsring 84 einen Körperbereich 89 und einen radialen Flansch 90. Der radiale Flansch 90 ist zwischen einem Rückhaltering 92 und einem Lagerbereich 94 des Gehäuses 12 eingeschlossen. Das Lager 94 ist zwischen einer axialen Wand 98 und der Hauptbohrung 14 des Gehäuses 12 gebildet. Der Rückhaltering 92 ist in einer Nut 98, die in dem Gehäuse 12 gebildet ist, befestigt. Diese Anordnung erzeugt Spalte 100, 102 und 104 (Fig. 4), die dem Dichtungsring 84 eine begrenzte, axiale und radiale Bewegung relativ zu dem Gehäuse 12 verleihen. Der Spalt 100 ist zwischen dem radialen Flansch 90 und der axialen Wand 96 gebildet und der Spalt 102 ist zwischen dem Körperbereich 89 und dem Rückhaltering 92 gebildet. Der Spalt 104 ist zwischen dem Rückhaltering 92 und dem radialen Flansch 90 gebildet. Fluid von dem Hochdruckhohlraum 36 wirkt auf die Außenseite des Körperbereichs 89 ein und preßt den Flansch 90 gegen das Lager 94.
Die Bewegung des Kolbens 24 von dem Dichtungsring 84 weg wird durch die Betätigungsvorrichtung 16 kontrolliert bzw. gesteuert. Eingangsstrom von der Steuereinheit 62 wird zu einer Spule 106 übertragen, die in ein spulenförmiges Haspelteil 108, das aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, gewickelt ist. Der Verbinder 58 ist durch ein Spritzgießverfahren gebildet und befestigt die Haspel 108. Der Verbinder 58 umschließt die Enden der elektrischen Leitungen 84 und kapselt die Spule 106 ein.
Die Betätigungsvorrichtung 16 faßt einen Scheibenanker 110, der aus einem Metallmaterial gebildet ist und unter Preßsitz oder in anderer Weise geeignet um den Kolben 24 herum befestigt ist. Der ringförmig geformte Anker 110 bewegt sich innerhalb der vergrößerten Bohrung 54 in Abhängigkeit eines Stroms in der Spule 106, der eine Bewegung des Kolbens 24 bewirkt. Es ist vorzugsweise ein sehr kleiner Freiraum zwischen dem Anker 110 und der vergrößerten Bohrung 54 vorhanden. Der Anker 110 besitzt eine konkav schräg verlaufende Oberfläche 112 radial nach außen zu dem Kolben 24. Ein Paar Öffnungen 114 schafft eine Fluidverbindung zwischen einem offenen Bereich 116 und Hohlräumen 118, die in dem Anker 110 gebildet sind. Die Hohlräume 118 sind zu der Dämpfungskammer 83 hin offen.
Fluid von der Dämpfungskammer 83 kann eine Fläche 120 der Haspel 108 berühren. Eine elastomere Dichtung 121 ist in einer Nut in dem Körperbereich 13 positioniert, um eine Leckage zwischen der Haspel 108 und dem Körperbereich zu verhindern. Eine zweite elastomere Dichtung 122 ist in einer Nut in dem Endbereich 18 positioniert, um eine Fluidleckage zwischen der Haspel 108 und dem Endbereich 18 zu verhindern.
Das Ventil 10 ist normalerweise gegenüber einer Fluidströmung geschlossen, wenn kein Strom der Spule 106 zugeführt wird. Beim Nichtvorhandensein einer elektromagnetischen Kraft, die durch die Betätigungsvorrichtung 16 erzeugt ist, spannt die Feder 80 den Kolben 24 von dem Endbereich 18 weg und in Kontakt mit dem Dichtungsring 84 vor. Wenn das Ventil 10 geschlossen ist, kann Fluid von dem Hochdruckhohlraum 36, das bedeutet in den Einlaßöffnungen 20, nicht in die zentrale Bohrung 70 des Kolbens 24 fließen. Das Fluid trifft auf die Außenseite des Kolbens 24 und die Liniendichtung zwischen dem Kolben und dem Dichtungsring 84 auf. Mit dem Ventil 10 geschlossen sind keine hydraulischen Kräfte vorhanden, die dazu tendieren, den Kolben 24 von dem Dichtungsring 84 weg zu bewegen.
Der bewegbare Dichtungsring 84 stellt sicher, daß eine geeignete Liniendichtung zwischen der abgeschrägten Lippe 86 und dem Ventilsitz 82 gebildet ist. Wenn der Kolben 24 leicht außerhalb der Mitte innerhalb der Hauptbohrung 14 wäre, würde ein Bereich des Dichtungsendes 66 den Ventilsitz 82 berühren, bevor das gesamte Dichtungsende in vollen Kontakt käme. Mit dem bewegbaren Dichtungsring 84 wird der Bereich der abgeschrägten Lippe 86, der anfänglich den Ventilsitz 82 berührt, nach unten entlang des Ventilsitzes laufen und bewirken, daß sich der Dichtungsring 84 radial in der Richtung des anfänglichen Kontakts bewegt. Der Dichtungsring 84 ist frei, um sich radial in Richtung eines anfänglichen Kontakts zu bewegen. Der Dichtungsring 84 ist frei, um sich radial aufgrund der Spalte 100 und 102 (Fig. 4) zu bewegen. Demzufolge kann eine vollständige Liniendichtung erreicht werden, gerade dort, wo der Kolben 24 leicht außerhalb der Mitte ist. Der bewegbare Dichtungsring 84 ist auch dort vorteilhaft, wo Produktionsmöglichkeiten nicht sicherstellen können, daß die abgeschrägte Lippe 86 und der Ventilsitz 82 in dem Ventil 10 exakt in deren erwünschten Positionen befestigt werden.
Das Ventil 10 öffnet sich in Abhängigkeit eines Eingangsstrorns, der durch die Steuereinheit 62 erzeugt wird. Anfänglich wird ein erhöhter Strom zu der Betätigungsvorrichtung 16 zugeführt, um die Kraft der Feder 80 zu überwinden. Der erhöhte Strom ist auch dazu notwendig, den relativ großen Spalt, der (wenn das Ventil 10 geschlossen ist) zwischen dem gegenüberliegenden Ende 68 des Kolbens 24 und dem Endbereich 18 des Gehäuses 12 besteht, zu überwinden. Der Eingangsstrom richtet einen Flußpfad ein, der durch den Anker 110 und Bereiche des Gehäuses 12 und den Endbereich 18 hindurchführt. Die elektromagnetische Kraft tendiert dazu, den Kolben 24 aus dem Kontakt mit dem Ventilsitz 82 zu bewegen.
Wenn das Ventil 10 offen ist, tritt Fluid von dem Hochdruckhohlraum 36 in das Ventil 10 über die Einlaßöffnungen 20 ein. Das Fluid bewegt sich radial nach innen zwischen das Dichtungsende 66 des Kolbens 24 und den Dichtungsring 84. Die abgeschrägte Lippe 86 und der innere Konus 88 bilden einen glatten Fluidströmungspfad, wenn das Fluid in die zentrale Bohrung 70 des Kolbens 24 eintritt. Das Fluid ändert seine Richtung und läuft längs durch die zentrale Bohrung 70. Das Fluid trifft auf die Druckwand 72 auf und verläßt die zentrale Bohrung 70 durch Bewegung radial nach außen durch die Querbohrungen 74. Das Fluid befindet sich dann in dem Flächenbereich 116 unter einem reduzierten Druck. Das Fluid von dem Flächenbereich 116 tritt in den Niederdruckhohlraum 38 über Auslaßöffnungen 22 ein. Wenn sich das Ventil 10 öffnet, führt Fluid in der Dämpfungskammer 83, die durch den Kolben 24 verschoben ist, durch Hohlräume 118 und Öffnungen 114 hindurch.
Wenn das Ventil 10 offen ist, tendiert die Struktur des Ventils dazu, die hydraulischen Kräfte, die auf den Kolben 24 einwirken, auszubalancieren. Diese Kräfte und deren Beziehungen sind in der nachfolgenden Gleichung angegeben:
Gleichung 1: Fspring = FBernouilli + Fmomentum + Fdifferntial pressure
Die Feder- und Bernoulli-Kräfte, die auf den Kolben 24 einwirken, tendieren dazu, das Ventil 10 zu schließen. Die Federkraft erhöht sich, wenn sich der Kolben 24 von dem Dichtungsring 84 weg bewegt und die Feder 80 zusammenpreßt. Die Bernoulli-Kraft wird durch Fluid erzeugt, das in die zentrale Bohrung 70 des Kolbens 24 fließt. Die Kraft ergibt sich, wenn Fluid von den Einlaßöffnungen 20 zwischen dem Dichtungsende 66 und dem Dichtungsring 84 hindurchführt. Der 300 Winkel der abgeschrägten Lippe 86 und der 450 Winkel des Ventilsitzes 82 bewirken, daß der radial nach innen gerichtete Fluidstrahl angrenzend an das Dichtungsende 66 des Kolbens 24 fließt. Dies reduziert die sich ergebende Niederdruckzone und minimiert demzufolge die Größe der Bernoulli- Kraft. Ähnlich der Federkraft tendiert die Bernoulli-Kraft dazu, das Ventil 10 zu schließen.
Die Feder- und Bernoulli-Kräfte werden durch die Spule, die Momenten- bzw. Impuls- und Differentialdruckkräfte ausbalanciert, die dazu tendieren, das Ventil 10 zu öffnen. Die Spulenkraft ist die elektro-magnetische Kraft, die durch Erregung der Spule 106 erzeugt wird, die dahingehend fortfährt, den Kolben 24 von dem Dichtungsring 84 weg zu drücken. Wenn der Kolben 24 den Endbereich 18 des Gehäuses 12 erreicht, kann der Pegel eines Eingangsstroms, der zu der Betätigungsvorrichtung 16 zugeführt wird, auf einen Haltestrom reduziert werden, der ungefähr 114 - 115 des erhöhten Stroms sein kann. Die Stromreduktion ist möglich, da der Spalt zwischen dem gegenüberliegenden Ende 68 des Kolbens 24 und dem Endbereich 18 kleiner ist (oder kein Spalt), um die Kräfte, die auf den Kolben einwirken, so auszubalancieren, wie dies durch Gleichung 1 vorgeschlagen ist.
Die Impulskraft wird erzeugt, wenn das Fluid längs durch die zentrale Bohrung 70 läuft. Das Fluid trifft auf die Druckwand 72 auf und erzeugt ein Druckfeld angrenzend an die Druckwand. Die Masse des Fluids, die auf das Druckfeld und die Druckwand 72 trifft, erzeugt eine Impulskraft, die dazu tendiert, den Kolben 24 von dem Dichtungsring 84 weg zu bewegen. Die Impulskraft resultiert auch von dem Fluid, das auf die sich neigende Oberfläche 112 des Ankers 110 auftrifft.
Die Strömung des Fluids durch das Ventil 10 erzeugt auch eine Differentialdruckkraft. Das Fluid verläßt die zentrale Bohrung 70, wobei sie radial nach außen durch die Querbohrung 74 läuft. Das Fluid unterliegt einer Druckänderung, wenn es zwischen der zentralen Bohrung 70 und dem Flächenbereich 116 läuft. Das Niederdruckfluid des Flächenbereichs 116 steht mit dem Fluid in der Dämpfungskammer 83 aufgrund der Öffnungen 114 und der Hohlräume 118 in Verbindung. Demzufolge wirkt ein heherer Druck auf die Druckwand 72 ein, während ein niedrigerer Druck auf das gegenüberliegende Ende 68 des Kolbens 24 einwirkt. Diese Druckdifferenz erzeugt eine Kraft auf den Kolben 24, die dazu tendiert, den Kolben in der Richtung des Endbereichs 18 zu bewegen.
Die die Strömung ausbalanderende Funktion des Ventils 10 erlaubt, daß das Ventil bei hohen Strömungsraten mit niedrigeren Strömen, die zu der Spule 106 zugeführt werden, betrieben wird, und zwar verglichen mit Ventilen einer vergleichbaren Größe. Der ausbalancierende Effekt ermöglicht weiterhin, daß der Kolben 24 schnell auf Änderungen in dem Eingangssignal von der Steuereinheit 62 anspricht, da die erforderliche Spuleninduktanz relativ niedrig ist. Demzufolge ist das Ventil dazu in der Lage, zwischen offenen und geschlossenen Moden in extrem schnellen Zeitintervallen umzuschalten.
Das Ventil 10 ist auch dazu bestimmt, das unerwünschte Geräusch, das durch schnelle Druckänderungen innerhalb des Ventils 10 erzeugt wird, zu minimieren. Das Ventil 10 setzt die begrenzten Öffnungen 114 zwischen dem Flächenbereich 116 und der Dämpfungskammer 83 ein. Die Öffnungen 114 produzieren einen Luftkisseneffekt, der das Öffnen des Ventils 10 verlangsamt. Wenn sich der Kolben 24 von dem Dichtungsring 84 weg bewegt, führt Fluid innerhalb der Dämpfungskammer 83 und der Hohlräume 118 durch die Öffnungen 114 hindurch und in den Flächenbereich 116 hinein. Die Kolbenbewegung verringert das Volumen der Dämpfungskammer 83. Die Fluidbewegung von der Dämpfungskammer 83 und den Hohlräumen 118 erniedrigt die Verschiebegeschwindigkeit des Kolbens 24 durch Erzeugen einer momentanen Dämpfungskraft in der Kammer 83. Diese erniedrigte Verschiebegeschwindigkeit minimiert vorteilhaft das Geräusch, das durch schnelle Druckänderungen innerhalb der Stoßdämpfer-Druckkammer und durch Kontakt zwischen dem Kolben 24 und dem Endbereich 18 des Ventils 10 hervorgerufen wird.
Die Verschiebegeschwindigkeit des Kolbens 24 kann durch Modifizieren der Größe der Öffnungen 114 gesteuert werden. Wenn die Verschiebegeschwindigkeit des Ventils 10 kritisch ist und ein Geräusch akzeptierbar ist, könnten sehr viel größere Öffnungen verwendet werden. Die Hohlräume 118 sind in Kombination mit den Öffnungen 114 verwendet, so daß die axiale Länge der Öffnungen 114 innerhalb des Ankers 110 relativ kurz ist. Dies verringert die Empfindlichkeit des Ventils 10 im Hinblick auf Änderungen in der Fluidtemperatur.
In einem geringeren Umfang tendieren die Öffnungen 114 auch dazu, den Kolben 24 zu verlangsamen, wenn er sich von der offenen Position zu der geschlossenen Position verschiebt. Das Volumen der Dämpfungskammer 83 erhöht sich, wenn sich der Kolben 24 zu dem Dichtungsring 84 hin bewegt. Ein Vakuumzustand wird erzeugt und Fluid von dem Flächenbereich 116 wird in die Dämpfungskammer 83 über die Öffnungen 114 und die Hohlräume 118 gezogen. Die Öffnungen 114 tendieren dazu, die Fluidströmung und die Bewegung des Kolbens 24 zu verlangsamen. Dies reduziert das Geräusch, das schnellen Druckänderungen innerhalb der Stoßdämpfer-Druckkammer zugeordnet ist, und das Geräusch des Kolbens 24, der den Dichtungsring 84 innerhalb des Ventils 10 berührt.
Ein weiteres, vorteilhaftes Merkmal des Ventils 10 ist seine Kompaktheit. Das Ventil 10 setzt wenigere Komponenten als frühere Ventile ein. Die Fläche 120 der Haspel 108 wird als eine Dichtungsoberfläche für Fluid innerhalb der Dämpfungskammer 83 verwendet. Dies eliminiert das Erfordernis von Stahlplatten, die oftmals dazu benutzt wurden, um den elektro-magnetischen Betätigungsvorrichtungsmechanismus gegenüber Fluid zu isolieren. Das vorliegende Ventil 10 setzt elastomere Dichtungen 121 und 122 gegen die Haspel 108 ein, um eine Fluidleckage hinter die Betätigungsvorrichtung 16 zu verhindern. Das Ventil 10 ist auch vorteilhaft mit einem relativ dünnen Rand 123 aufgebaut.
Nach einem Anbringen der Komponenten innerhalb des Ventils 10 wird der dünne Rand 123 über den Endbereich 18 des Gehäuses 12 umgebördelt, um das Ventil zu dichten. Der Rand 123 eliminiert das Erfordernis einer mit einem Gewinde versehenen Verbindung zwischen dem Endbereich 18 und dem Körperbereich 13.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Durch die Beschreibung hinweg besitzen Komponenten, die dieselben wie diejenigen sind, die zuvor beschrieben sind, dieselben Bezugszeichen. Das Ventil 500 der Fig. 5 besitzt ein Gehäuse 512 und einen regulierenden Kolben 24. Das Ventil 500 besitzt eine Betätigungsvorrichtung 16, die auf eine Steuereinheit 62 anspricht, um einen magnetischen Flußpfad durch den Anker 110 hindurch einzurichten und dadurch den Kolben 24 innerhalb des Gehäuses 512 zu bewegen.
Das Gehäuse 512 ist mit einer Schulter 514 und einer Nut 516 ausgebildet. Ein Einsatz 518 ist in dem Gehäuse 512 gegen die Schulter 514 positioniert. Ein Sprengring 520 ist innerhalb der Nut 516 positioniert, um den Einsatz 518 gegen die Schulter 514 zu halten. Ein dichtender Ringbereich 526 des Einsatzes 518 besitzt einen kegelstumpfförmigen Ventilsitz 82, der so dimensioniert ist, um die abgeschrägte Lippe 86 des Kolbens 24 aufzunehmen. Eine Dichtungsplatte 535 ist an dem Dichtungsringbereich 526 des Einsatzes 518 befestigt. Kanäle sind durch den Einsatz 518 hindurch gebildet, um Einlaßöffnungen 22 zu definieren. Dichtungen 530 sind zwischen dem Einsatz 518 und dem Gehäuse 512 positioniert, um eine Strömung zwischen dem Einsatz und dem Gehäuse zu eliminieren.
Das Ventil 500 der Fig. 5 arbeitet gemäß Gleichung 1 in derselben Art und Weise wie das Ventil 10, das in den Fig. 1-3 dargestellt ist. Das Einsatzteil 518 legt sowohl die Bohrung 524 für den Kolben 24 fest und bildet auch den Ventilsitz 82 für den Kolben. Dem Dichtungsringbereich 526 des Ventils 500 wird nicht die radiale Bewegung wie dem Dichtungsring 84 in dem vorherigen Ventil 10 erlaubt.
Das Ventil 600 der Fig. 6 stellt eine andere Ausführungsform der Erfindung dar. Das Ventil 600 umfaßt ein Gehäuse 602, das eine Hauptbohrung 14 und einen zentralen Steg 50 besitzt. In dieser Ausführungsform schneiden Auslaßöffnungen 604 die Hauptbohrung 14 durch den zentralen Steg 50 (im Gegensatz zu einem Schnittflächenbereich 116 wie in den früheren Ausführungsformen). Das Gehäuse 602 umfaßt auch einen Kanal 606, der eine Fluidverbindung zwischen den Auslaßöffnungen 604 und dem Flächenbereich 116 angrenzend an den Anker 110 schafft. Der Kanal 606 umfaßt eine Öffnung 607.
Ein Kolben 610 des Ventils 600 besitzt ein Dichtungsende 66 und ein gegenüberliegendes Ende 68. Eine zentrale Bohrung 70 des Kolbens 610 ist an dem Dichtungsende 66 offen und endet in einer Druckwand 72. Der Kolben 610 besitzt radiale Querbohrungen 612, die zu den Auslaßöffnungen 604 des Gehäuses 602 ausgerichtet sind. Die Querbohrungen 612 sind von den Druckwänden 72 beabstandet, um eine Längswand 614 zwischen den Querbohrungen 612 und der Druckwand 72 zu bilden. Die Feder 80 ist in einer Federkammer 76 positioniert und zwischen dem Kolben 610 und dem Endbereich 18 gespannt.
Das Ventil 600 ist so designed, um die hydraulischen Strömungskräfte, die auf den Kolben 610 einwirken, gemäß Gleichung 1 auszubalancieren. In dieser Ausführungsform resultiert die Differentialdruckkraft, da das Fluid einem Druckabfall unterliegt, wenn es durch die Querbohrung 612 hindurchführt und in die Auslaßöffnungen 604 eintritt. Das Fluid mit niedrigem Druck steht mit dem Fluid in der Dämpfungskarnmer 83 aufgrund eines Kanals 606, eines Flächenbereichs 116, Öffnungen 114 und Hohlräumen 118 in Verbindung. Der Fluiddruck, der auf das gegenüberliegende Ende 68 des Kolbens 610 einwirkt, ist demzufolge geringer als derjenige, der auf die Druckwand 72 einwirkt.
Das Ventil 600 ist auch so designed, um die Geschwindigkeit zu steuern, unter der sich der Kolben 610 zwischen offenen und geschlossenen Positionen verschiebt. Die Verschiebungsgeschwindigkeit des Ventils 600 wird durch Öffnungen 114 gesteuert. Wenn der Kolben 610 einen Kontakt mit dem Dichtungsring 84 in Abhängigkeit einer Erregung der Betätigungsvorrichtung 16 aufhebt, führt ein Teil des Fluids in der Dämpfungskammer 83 und den Hohlräumen 118 durch Öffnungen 114 hindurch. Dies verlangsamt eine Verschiebung des Kolbens 610 und minimiert das Geräusch, das schnellen Druckänderungen in der Stoßdämpfer-Druckkammer und dem mechanischen Kontakt innerhalb des Ventils 10 zugeordnet ist. Die Schließgeschwindigkeit des Kolbens 610 wird auch durch Öffnungen 114 beeinflußt, wenn Fluid in die Dämpfungskammer 83 angezogen wird, um den Hohlraum aufzufüllen, der durch den sich schließenden Kolben erzeugt wird. Das Ventil 600 umfaßt auch den Kanal 606 mit Öffnungen 607, die so dimensioniert sein können, um die Geschwindigkeit zu reduzieren, unter der sich der Kolben 610 in Abhängigkeit einer Erregung oder Entregung der Betätigungseinrichtung 16 bewegt. Wenn sich das Ventil 600 öffnet, wird Fluid von der Dämpfungskammer 83 durch die Öffnungen 114 und in den Flächenbereich 116 gedrückt. Das Fluid muß auch durch den Kanal 606 und die Öffnung 607 zu der Auslaßöffnung 604 strömen. Unter einer Entregung der Betätigungsvorrichtung 16 werden die Feder- und Bernoulli-Kräfte die Impuls- und Differentialdruckkräfte übersteigen, um dadurch zu bewirken, daß sich der Kolben 610 zu dem Dichtungsring 84 hin bewegt. Der Flächenbereich innerhalb der Dämpfungskammer 83, der durch den Kolben 610 frei gemacht ist, wird einen Vakuumzustand hervorrufen. Fluid wird in die Dämpfungskammer 83 durch die Öffnungen 114 hineingezogen werden. Wenn sich das Volumen des Bereichs 116 aufgrund einer Bewegung des Kolbens 610 erniedrigt, kann Fluid auch von dem Bereich 116 durch den Kanal 606 zwangsgeführt werden, wenn sich das Fluid in der Kammer 83 kavitiert. Die Öffnung 607 schafft demzufolge eine größere Steuerung über die Verschiebegeschwindigkeit des Kolbens 710. In derselben Art und Weise wie die Größe der Ankeröffnungen 114 die Verschiebegeschwindigkeit des Kolbens 610 steuert, kann die Größe der Öffnung 607 auch so eingestellt werden, um die Geschwindigkeit der Fluidströmung und die Kolbenbewegung zu steuern. Demzufolge setzt das Ventil 602 Kanäle (Öffnungen 114 und Öffnung 607) ein, die nützlich dahingehend sind, die Verschiebegeschwindigkeit des Kolbens 610 zu verlangsamen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist durch ein Ventil 700 der Fig. 7 dargestellt. Ein Gehäuse 702 für das Ventil 700 besitzt eine Hauptbohrung 704 mit Einlaßund Auslaßöffnungen 706 und 708 in Verbindung mit der Hauptbohrung. Obwohl die Einlaßöffnungen 706 durch die Seite des Ventils 700 austreten, kann das Ventil an dem Stoßdämpfer 26 in derselben Art und Weise, wie zuvor beschrieben ist, befestigt werden, da das Ventil geringfügig länger als bei den vorherigen Ausführungsformen ist. Das Gehäuse 702 ist so dimensioniert, um eine Betätigungsvorrichtung 16 aufzunehmen und aufgeschraubt eine Kappe oder einen Endbereich 18 aufzunehmen. Eine Haspel 108 der Betätigungsvorrichtung 16 ist zwischen dem Körper des Gehäuses 702 und einem Endbereich 18 positioniert. Schraubenschlüsselöffnungen 712 werden dazu verwendet, um drehbar die Gewinde 710 des Endbereichs 18 in den Körper des Gehäuses 702 einzusetzen. Elastomere Dichtungen 121 und 122 werden auf gegenüberliegenden Seiten der Haspel 108 verwendet, um einen Fluidverlust an der Betätigungsvorrichtung 16 vorbei zu verhindern.
Gegenüberliegend dem Endbereich 18 ist die Hauptbohrung 704 durch eine Dichtungsplatte 714 gedichtet, die an dem Gehäuse 702 angeschweißt oder in anderer Weise geeignet befestigt ist. Ein Kolben 716 ist gleitbar innerhalb der Hauptbohrung 704 befestigt. Der Kolben 716 besitzt ein Dichtungsende 66 und ein gegenüberliegendes Ende 68. Eine zentrale Bohrung 718 ist an dem Dichtungsende 66 offen und erstreckt sich längs zu einer Druckwand 719. Radiale Querbohrungen 734 liefern eine Fluidverbindung zwischen der zentralen Bohrung 718 und den Auslaßöffnungen 708. Die Kante oder der Bereich der Querbohrungen 734 am nächsten zu der Druckwand 719 ist mit 734A bezeichnet und die Kante oder der Bereich am weitesten weg von der Druckwand ist mit 734B bezeichnet. Der Kolben 716 umfaßt auch eine Federkammer 76, die eine Feder 80 aufnimmt, die zwischen dem Kolben und dem Endbereich 18 des Gehäuses 702 vorgespannt ist. Der Kolben 716 besitzt eine Längsöffnung 720 zwischen der Druckwand 719 und der Federkammer 76.
Ein Erfassungsstift 722 ist unter Paßsitz eingepreßt befestigt oder in anderer Weise geeignet innerhalb der Öffnung 720 in dem Kolben 716 befestigt. Der Erfassungsstift 722 steht in die zentrale Bohrung 718 des Kolbens 716 vor und endet in einem Kopfbereich 723. Der Erfassungsstift 722 umfaßt radiale Öffnungen 724 und eine axiale Öffnung 726, die eine Fluidverbindung zwischen der zentralen Bohrung 718 des Kolbens 716 und der Federkammer 76 liefert. Die radialen Öffnungen 724 sind axial in der Mitte zwischen den gegenüberliegenden Bereichen 734A und 734B der Kolbenquerbohrungen 734 positioniert.
Das Ventil 700 ist zur Handhabung großer Fluidströmungsraten designed bzw. ausgelegt. Der Kolben 716 ist innerhalb der Hauptbohrung 704 zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position gleitbar. In der geschlossenen Position bildet die abgeschrägte Lippe 86 des Kolbens 716 eine Liniendichtung gegen den Ventilsitz 82, um eine Strömung durch das Ventil 700 zu verhindern. In der offenen Position tritt Fluid von den Einlaßöffnungen 706 radial zwischen dem Ventilsitz 82 und dem Dichtungsende 66 des Kolbens 716 ein. Das Fluid ändert seine Richtung an der inneren, konisch verlaufenden Oberfläche 88 vorbei und strömt längs durch die zentrale Bohrung 718. Ein Bereich des Fluids wird in die radialen Öffnungen 724 des Erfassungsstifts 722 kanalisiert. Dieses Fluid steht mit Fluid in einer axialen Öffnung 726, der Federkammer 76 und der Dämpfungskammer 83 in Verbindung. Das Fluid wird radial nach außen durch die Querbohrungen 734 und die Auslaßöffnungen 708 zu dem Niederdruckhohlraum 38 (Fig. 1 und 2) gerichtet.
Das Ventil 700 ist so aufgebaut, um die hydraulischen Kräfte, die auf den Kolben 716 einwirken, auszubalancieren. Diese Kräfte sind durch die nachfolgende Gleichung dargestellt:
Gleichung 1: Fspring + FBernouilli + (Fmomentum x K) = Fcoil + Fmomentum
Die Feder- und die Spulenkräfte wirken in derselben Art und Weise, wie dies in Bezug auf die anderen Ausführungsformen des Ventils besprochen ist. Die Feder 80 wird zwischen dem Kolben 716 und dem Endbereich 18 des Gehäuses 702 gespannt, um den Kolben 716 gegen den Ventilsitz 82 vorzuspannen In Abhängigkeit von einem Eingangsstrom von der Steuereinheit 62 erzeugt die Betätigungsvorrichtung 16 einen magnetischen Flußpfad, der durch den Kolben 716 hindurchführt, und dazu tendiert, den Kolben 716 von dem Ventilsitz 82 weg zu bewegen. Der Kolben 716 ist aus einem ferromagnetischen Material mit einer niedrigen Reluktanz, wie beispielsweise Eisen, gebildet, und wird zu dem Endbereich 18 des Gehäuses 702 hin unter Erregung der Betätigungsvorrichtung 16 gezogen. Die Steuereinheit 62 erzeugt anfänglich einen verstärkten Eingangsstrom, um das Ventil 700 zu öffnen. Nach einer kurzen Periode ist ein kleinerer Haltestrom ausreichend, um den Kolben 716 gegen den Endbereich 18 des Gehäuses 702 zu halten, da der Abstand zwischen dem Kolben 716 und dem Endbereich 18 des Gehäuses 702 auf Null reduziert wird und die Struktur des Ventils 700 im allgemeinen die hydraulischen Strömungskräfte, die auf den Kolben einwirken, ausbalanciert.
Die Bernoulli-Kraft wird erzeugt, wenn das Fluid zwischen dem Dichtungsende 66 des Kolbens 716 und dem Ventilsitz 82 hindurchführt. Die Bernoulli-Kraft wirkt in einer Richtung, die dazu tendiert, den Kolben 716 zu dem Ventilsitz 82 hin zu bewegen. Die Winkel der abgeschrägten Lippe 86 und des Ventilsitzes 82 reduzieren die Bernoulli-Kraft. Die Momenten- bzw. Impulskraft auf der rechten Seite der Gleichung 2 tendiert dazu, den Kolben 716 zu öffnen. Wenn Fluid durch die zentrale Bohrung 718 strömt, entwikkeln sich Druckfelder angrenzend an den Kopf 723 des Erfassungsstifts 722 und angrenzend an die Druckwand 719. Die Impulskraft resultiert, wenn die Masse des Fluids auf die Druckwand 719, den Stiftkopf 723 und die Druckfelder auftrifft.
Eine Kraft, die in Gleichung 2 als (Fmomentum x K) dargestellt ist, tendiert dazu, den Kolben 716 zu einem Kontakt mit dem Ventilsitz 82 hin zu bewegen. Diese Kraft resultiert, da der Erfassungsstift 722 einen Bereich des Irnpulskraftfelds zu dem gegenüberliegenden Ende 68 des Kolbens 716 kanalisiert. Die Größe der Kraft hängt von der Position der radialen Öffnungen 724 relativ zu den Querbohrungen 734 des Kolbens 716 ab, da sich das Druckfeld in seiner Intensität von der Druckwand 719 weg variiert. Die maximale Intensität tritt nahe den Bereichen 734A der Querbohrungen auf, die am nächsten zu der Druckwand 719 sind. Wenn man sich von der Druckwand 719 weg bewegt, verringert sich die Druckfeldintensität auf ein Minimum nahe dem weitesten Bereich 734B der Querbohrungen.
Die Position der radialen Öffnungen 724 des Erfassungsstifts 722 innerhalb des Druckfeldgradienten bestimmt die Größe einer Impulskraft, die auf das gegenüberliegende Ende 68 des Kolbens 716 einwirkt. In Gleichung 2 stellt der Wert von K die relative Position der radialen Öffnungen 724 zwischen den gegenüberliegenden Bereichen 734A und 734B der Querbohrungen dar. Der Wert von K kann zwischen 100% (radiale Öffnungen 724 axial zu 734A ausgerichtet) und 0% (radiale Öffnungen 724 axial zu 734B ausgerichtet) variieren, und zwar in Abhängigkeit von der axialen Position der radialen Öffnungen 724. In der Ausführungsform, die in Fig. 7 dargestellt ist, befinden sich die radialen Öffnungen 724 ungefähr in der Mitte zwischen den gegenüberliegenden Bereichen 734A und 734B der Querbohrungen und der Wert von K würde etwa 50% sein. Deshalb wird die Impulskraft, die auf die Druckwand 719 und den Kopf 723 einwirkt, teilweise durch eine Impulskraft von ungefähr der Hälfte der Größe, die auf das gegenüberliegende Ende 68 des Kolbens 716 einwirkt, ausgeglichen.
Die Stelle des Erfassungsstifts 722 kann so eingestellt werden, um unterschiedliche Impulskraftbalancen zu erreichen. Wenn der Erfassungsstift 722 weiter innenseitig der Öffnung 720 positioniert wäre, so daß die radialen Öffnungen 724 axial zu dem Bereich 734A (K etwa 100%) ausgerichtet wären, würde das gegenüberliegende Ende 68 des Kolbens 716 ungefähr die komplette Impulskraft erfahren. Tatsächlich würde die Impulskraft auf beide Enden des Kolbens 716 aufgebracht werden und dort würde eine reduzierte oder minimale Impulskraft, die auf den Kolben einwirkt&sub1; vorhanden sein. Durch Vergleich würde, wenn der Erfassungsstift 722 so positioniert wäre, daß die radialen Öffnungen 724 in axialer Ausrichtung zu dem Bereich 734B (K etwa 0%) wären, immer keine Impulskraft zu dem gegenüberliegenden Ende 68 des Kolbens 716 gerichtet sein. In diesem Fall würde die volle Impulskraft dazu tendieren, den Kolben 716 zu öffnen.
Fluid wird radial nach außen durch die Querbohrungen 734 und die Auslaßöffnungen 708 gerichtet. Das Fluid unterliegt einem Druckabfall, wenn es die radialen Querbohrungen 734 verläßt. Da das Fluid zu der Kammer 83 kanalisiert wird, bevor es einem Druckabfall unterliegt, ist dort allerdings keine Druckdifferentialkraft vorhanden, die auf den Kolben 716 einwirkt.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 8 wird ein kompaktes, hydraulisches Strömungssteuerventil 820 dargestellt. Das Ventil 820 war ursprünglich in einer früheren, in Bezug stehenden Anmeldung, Serial No. 290,374, angemeldet am 29. Dezember 1988, offenbart, und besteht aus einer Solenoid-Anordnung 822 und einem Körperteil 824. Der Körper 824 umfaßt einen Ventilmechanismus, der aus einer Wellenfeder 826, einem Scheibenanker 828 und einem regulierenden Tauchkolben 830 aufgebaut ist. Fig. 8 stellt schematisch dar, daß eine Erregung und Entregung der Solenoid-Anordnung 822 durch eine Steuereinheit 862 gesteuert wird. Auch verwendet das Ventil 820 eine Hochdruckquelle 36 an seinem Einlaß und einen Auslaß zum niedrigen Druck 38 hin ebenso. Das Ventil 820 kann in einem Fahrzeugstoßdämpfer 26, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, befestigt werden. Eine Endkappe 842 besitzt Einlaßöffnungen 840, die so aufgebaut sind, um Fluid von dem Hochdruckhohlraum 36 zu liefern.
Der Hauptkörper 852 des Teils 824 ist im allgemeinen zylindrisch und besitzt eine zentrale, koaxiale Bohrung 854, die sich zwischen der Solenoid-Anordnung 822 und der Endkappe 842 erstreckt. Die Bohrung 854 besitzt einen zentralen Steg 856, der, zusammen mit dem Tauchkolben 830, eine obere Kammer 831 und eine untere Kammer 833 festlegt. Die obere Kammer 831 ist mit Auslaßkanälen 866 verbunden. Wenn das Ventil 820 in einem Stoßdämpfer 26 befestigt ist, kann Fluid frei von der oberen Kammer 831 über Auslaßkanäle 866 zu dem Niederdruckhohlraum 38 fließen.
Eine unerwünschte Fluidleckage zwischen Hochdruck 36 und Niederdruck 38 wird durch einen O-Ring 868 verhindert. Deshalb ist nur ein Pfad für eine Fluidströmung zwischen den Hohlräumen 36 und 38 von der unteren Kammer 833 zu der oberen Kammer 831 über den Tauchkolben 830 vorhanden. Der Tauchkolben 830 besitzt eine zentrale, koaxiale Bohrung 858, die zu oberen Querbohrungen 860 führt, die in einer fluidmäßigen Verbindung mit der oberen Kammer 831 stehen. Unterhalb der Bohrung 858 und durch einen Tauchkolbenring 835 definiert ist ein zylindrischer Zwischenraum 862 vorhanden.
Der Scheiben-Anker 828 und der Tauchkolben 830 arbeiten als eine einzelne Einheit, die sich zwischen einer oberen, offenen Position und einer unteren, geschlossenen Position, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist, bewegt. Die Wellenfeder 826 spannt normalerweise den Tauchkolben 830 zu seiner geschlossenen Position vor. Wenn sich der Tauchkolben 830 öffnet, fließt Fluid unter Druck von der Kammer 833 zu dem Zwischenraum 862 in einem radial nach innen gerichteten Pfad, dann nach oben durch den Tauchkolben 830 zu der Kammer 831.
Eine Bewegung des Tauchkolbens 830 wird durch Erregung und Entregung der Solenoid-Anordnung 822 gesteuert, die ein magnetisches Feld erzeugt, das den Anker 828 nach oben zu dem Solenoid 822 gegen die Vorspannkraft der Feder 826, die auf den Vorsprung 823 des Tauchkolbens 830 durch eine Unterlegscheibe 821 aufgebracht wird, zieht.
Die Solenoid-Anordnung 822 ist oberhalb des Teils 824 befestigt. Die Anordnung 822 besteht aus einer Kappe 884, die einen oberen, scheibenförmigen Abschnitt 882 besitzt, der an seiner Stelle direkt durch den oberen Bereich 880 des Körpers 852 gehalten ist. Der untere Abschnitt 888 der Kappe 884 ist zylindrisch und besitzt eine Spule 886, die ihn umgibt. In Fig. 8 ist die Spule 886 durch Leitungen 892 mit einem Impulsgenerator 862 verbunden, der so designed ist, um alternierend die Spule 886 zu erregen und zu entregen.
Der obere Bereich 880 des Körpers 852 und die Kappe 884 halten die Spule 886 an ihrer Stelle zusammen mit einer Platte 896. Die Platte 896 und ein O-Ring 898 dichten und schützen die Solenoid-Anordnung 822 gegen unter Druck gesetztes Fluid in der oberen Kammer 831.
Eine weitere Ausführungsform ist in dem Ventil 920 der Fig. 9 dargestellt. Dieses Ventil war auch in der in Bezug stehenden Anmeldung Serial No. 290,374, angemeldet am 29. Dezember 1988, präsentiert. Das Ventil 920 umfaßt eine Solenoid-Anordnung 922, ein Körperteil 924, einen Anker 928 und einen regulierenden Tauchkolben 930. Fluid wird über Einlaßöffnungen 940 in der Endkappe 942 eingelassen. Der Hauptkörper 952 besitzt eine zentrale Bohrung 954 und einen Steg 956, der eine obere Kammer 931 und eine untere Kammer 933 definiert. Auslaßkanäle 966 ermöglichen dem Fluid, das Ventil 920 von der oberen Kammer 931 zu verlassen.
Das Ventil 920 der Fig. 9 ermöglicht Fluid, zu fließen, wenn sich der Tauchkolben 930 in seiner oberen, offenen Position befindet. Der Anker 928 belegt nunmehr ungefähr dieselbe Position, die durch den unteren Kappenabschnitt 888 der Fig. 8 belegt ist. Demzufolge umgibt die Spule 986 im allgemeinen den Anker 928, um dadurch noch effektiv das magnetische Feld, das durch die Spule 986 erzeugt ist, zu verwenden, während weiterhin die Größe des Ventils reduziert ist.
Die Endkappe 942 besitzt Einlaßöffnungen 940, die durch sie zu einer unteren Kammer 933 hindurchführen, die durch einen Steg 956 und einen Tauchkolben 930 definiert ist. Allerdings besitzt die Endkappe 942 nun eine kegelstumpfförmige Vertiefung 955, wobei die Wand 957 eine Neigung von 450 zu der Horizontalen besitzt.
Der untere Bereich des Tauchkolbens 930 ist so designed, daß er durch die Vertiefung 955 aufgenommen wird. Das untere Ende des Tauchkolbens 930 besitzt eine abgeschrägte Lippe 935, die einen Winkel von 30º zu der Horizontalen bildet. Wenn der Tauchkolben 930 am Sitz angelegt ist, wird eine Liniendichtung mit der Seitenwand 957 gebildet. Wenn sich der Tauchkolben 930 in seiner oberen Position in der Bohrung 954 befindet, fließt Fluid von der unteren Kammer 933 zu der oberen Kammer 931 durch die zentrale Bohrung 958 des Tauchkolbens.
Verschiedene Vorteile sind mit der in den Sitz einlegenden Konfiguration realisiert. Die spanabhebende Bearbeitung, die benötigt wird, ist extrem einfach und kostengünstig verglichen mit anderen Aufbauten. Die Liniendichtung ist auch weniger empfindlich gegen eine Kontamination und weniger empfindlich gegenüber Viskositätsänderungen, Fluidströmungskräften und Turbulenz. Die konische Sitzanordnung liefert ein geführtes Anlegen für einen sich wiederholenden Betrieb. Schließlich ist, da der Dichtungsdurchmesser und der Sitzdurchmesser dieselben sind, ein sich aus dem Sitz Lösen kein Problem.
Der Tauchkolben 930 ist nach unten durch eine Feder 926 vorgespannt, die nun in einem unteren Abschnitt 927 des Tauchkolbens 930 angeordnet ist. Dieser Aufbau verbessert die magnetischen Funktionscharakteristika des Ankers 928. Der Anker 928 besitzt verschiedene Öffnungen 778 für eine Fluidströmung zwischen einer Kappe 984 und der oberen Kammer 931.
Das Ventil 820 der Fig. 8 und das Ventil 920 der Fig. 9 arbeiten im wesentlichen in derselben Art und Weise. Für diesen Zweck der Erläuterung wird angenommen, daß die Ventile 820 und 920 so verwendet sind, um die Därnpfungscharakteristika eines Stoßdämpfers 26 zu verändern oder in anderer Weise zu steuern, der einen Hochdruckhohlraum 36 und einen Niederdruckhohlraum 38, die so aufgebaut sind, um ein Fluid während einer Kompression aufzunehmen, besitzt. Fig. 1 stellt eine solche Befstigungskonfiguration dar.
Normalerweise ist der Tauchkolben 930 vorgespannt geschlossen, so daß sich die Liniendichtung zwischen dem Tauchkolben 930 und der Seitenwand 957 an ihrer Stelle befindet. Wenn die Solenoid-Anordnung 922 entregt während einer Kompression des Stoßdämpfers 26 verbleibt, werden die Dämpfungscharakteristika des Stoßdämpfers 26 ohne eine Veränderung beibehalten.
Die Dichtungsanordnung der Fig. 9 erlaubt die größte Fluidströmung, die mit der geringsten, vertikalen Bewegung des Ankers 928 möglich ist. Auf diese Art und Weise wird eine große Strömung von unter Druck gesetztem Fluid (um die Dämpfung des Stoßdämpfers 26 zu verringern) erreicht, während ein Minimum des Raums und der Ansprechzeit in dem Ventil 920 für den Anker 928 und den Tauchkolben 930, um sich zu öffnen, benötigt.
Wenn die Dämpfung des Stoßdämpfers 26 erniedrigt werden soll, wird die Solenoid- Anordnung 922 so moduliert, um zu ermöglichen, daß Fluid in einer vorbestimmten Weise fließt. Die Spule 986 und andere Elemente der Solenoid-Anordnung 922 bilden einen verbesserten, magnetischen Kreis. Die Spulenform und ihre Nähe zu dem Anker 928 erzielen eine größere Bewegungskraft mit einem geringeren Strom als frühere Vorrichtungen. Dabei ist auch eine beträchtlich geringere magnetische Flußleckage als in früheren Vorrichtungen vorhanden. Dies ist wichtig, da keine der primären Aufgaben dieses Ventils 920 diejenige ist, die schnellste Ansprechzeit zu erreichen, die zwischen einer Solenoid-Erregung und einer Anker/Kolbenbewegung möglich ist.
Der Anker 928 ist auch speziell designed, um eine maximale Effektivität und schnelle Ansprechzeiten durchzuführen. Eine oder mehrere Öffnungen 978 sind durch den Anker 928 aus verschiedenen Gründen gebohrt. Erstens reduzieren die Öffnungen 978 irgendein Ansaugen oder eine Adhäsion, die eine Bewegung des Ankers 928 von der Kappe 984 weg behindern oder verzögern. Weiterhin reduzieren die Öffnungen 978 das Gewicht des Ankers 928 und deshalb eine Impulskraft und eine Trägheitskraft, um die Ansprechzeit zu erhöhen. Schließlich liefern die Öffnungen 978 zusätzliche Strömungspfade für Fluid, das während einer Bewegung des Ankers 928 in irgendeiner Richtung verschoben wird.
Der Tauchkolben 930 und der Anker 928 sind so designed, um die Größe des Ventils zu minimieren, während die Ansprechzeit verstärkt wird. Die Ansprechzeit wird auch durch ein anderes Merkmal verbessert. Eine Anzahl von Kerben 976 umgibt die äußere Oberfläche des Tauchkolbens 930. Die Kerben 976 liefern hydraulische, balancierende Kräfte, um den Tauchkolben 930 zentriert in der Bohrung 954 zu halten. Ohne diese balancierenden Kräfte würden die hydraulischen Kräfte den Tauchkolben 930 horizontal gegen die Wand der Bohrung 954 drücken, um dadurch den Tauchkolben 930 statisch in der Bohrung 954 zu halten. Während eine gewisse, minimale Leckage auftreten kann, ist dies unwesentlich in Bezug auf einen effizienten Betrieb des Ventils.
Wenn der Solenoid 922 moduliert wird, wird ein kontrollierter Strörnungslaufpfad für unter Druck gesetztes Fluid geschaffen. Der Anker 928 wird magnetisch hin- und herbewegt, was den Tauchkolben 930 zwischen seiner offenen und geschlossenen Position schnell bewegt. Diese Bewegung ist schnell und deckt nur eine sehr kurze Entfernung ab; allerdings bedeuten das Scheibenventil und die ringförmige Öffnungskonfiguration der konischen Seitenwand 957 und der abgeschrägten Tauchkolbenlippe 935, daß merkbare Strömungsraten dennoch erreicht werden können. Eine Modulation des Solenoid 922 kann durch eine Vielfalt von Vorrichtungen - einen Mikroprozessor, analoge Steuereinheiten, und andere - gesteuert werden.
Die Ventile 820 und 920 (Fig. 8 und 9) sind so aufgebaut, um die hydraulischen Strömungskräfte, die auf deren jeweiligen Tauchkolben 830 und 930 einwirken, gemäß Gleichung 1 auszubalancieren. In dem Ventil 920 zum Beispiel resultiert die Federkraft von der Feder 926, die zwischen der Kappe 984 und dem Tauchkolben 930 wirkt. Die Bernoulli-Kraft resultiert, wenn Fluid von den Einlaßöffnungen 940 radial nach innen zwischen der abgeschrägten Lippe 935 und der konischen Seitenwand 957 hindurchführt. Sowohl die Federkraft als auch die Bernoulli-Kraft tendieren dazu, den Tauchkolben 930 zu der Endkappe 942 hin zu bewegen.
Die Spule, die Impuls- und die differentiellen Druckkräfte tendieren dazu, das Ventil 920 zu öffnen. Eine Erregung der Solenoid-Anordnung 922 erzeugt einen Flußpfad, der durch den Anker 928 hindurchführt, und tendiert dazu, den Tauchkolben 930 von seinem Sitz zu lösen. Die Impulskraft resultiert dann, wenn Fluid, das sich längs durch die zentrale Bohrung 958 bewegt, auf die Druckwand 72 auftrifft. Schließlich ist eine differentielle Druckkraft vorhanden, die auf den Tauchkolben 930 einwirkt, da das Fluid einem Druckabfall unterliegt, wenn es radial nach außen durch die Querbohrungen 960 hindurchführt. Das Niederdruckfluid kann in eine Dämpfungskammer 83 über Öffnungen 978 eintreten. Ein Ausbalancieren der hydraulischen Strömungskräfte ermöglicht den Ventilen 820 und 920, daß sie bei höheren Flußraten arbeiten, und zwar ohne Erhöhung der Größe des Ventils und der Größe des Haltestroms.
Die vorstehende, detaillierte Beschreibung ist zum Zwecke der Erläuterung vorgenommen worden. Demzufolge kann eine Anzahl Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden&sub1; ohne den Schutzumfang dererfindung zu verlassen. Zum Beispiel kann die Position der Auslaßöffnungen innerhalb des Gehäuses und die Position der Querbohrungen innerhalb des Kolbens modifiziert werden. In ähnlicher Weise können der Anker und der Kolben integral, im Gegensatz dazu&sub1; daß sie zwei separate Komponenten sind, gebildet werden. Deshalb sollte die Erfindung nicht durch die spezifischen Ausführungsformen, die beschrieben sind, sondern nur durch die Ansprüche beschränkt sein.

Claims

1. Steuerventil für Fluide, das aufweist:

ein Gehäuse (12, 702) mit einer Hauptbohrung (14, 704) und zumindest einer Einlaßöffnung (20, 706) und zuinindest einer Auslaßöffnung (22, 708) in Verbindung mit der Hauptbohrung (14, 704);

einen Kolben (24, 716), der gleitbeweglich in der Hauptbohrung (14, 704) angebracht ist, wobei der Kolben ein Dichtungsende (66), eine Rückseite am gegenüberliegenden Ende (68), die in Richtung eines Endabschnittes (18) des Gehäuses zeigt, und eine Zentralbohrung (70, 718) in Längsrichtung aufweist;

eine Vorrichtuna (80) zur Beauf schlagung des Kolbens, so daß das Dichtungsende (66) einen Ventilsitz (82), der zwischen der Einlaßöffnung und der Zentralbohrung (70, 718) angeordnet ist, berührt und die Rückseite von dem Endabschnitt (18) beabstandet ist, wobei der Raum dazwischen eine Dämpfungsdruckkammer (83) bildet;

Fluidverbindungsvorrichtungen (114, 720) zwischen der Zentralbohrung (70, 718) und der Dämpfungsdruckkammer (83); und

eine Betätigungsvorrichtung (16), die in Abhängigkeit eines Eingangsstroms betätigbar ist, zur Erzeugung eines magnetischen Flusses, der in ein Richtung wirkt, um den Kolben (24, 716) außer Berührung mit dem Ventilsitz (82) zu bringen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Zentralbohrung (70) an dem Dichtungsende (66) offen ist, wogegen sie an dem gegenüberliegenden Ende in einer Druckwand (72) endet, die in Richtung des Dichtungsendes (66) zeigt, wobei radiale Querbohrungen (74) vorgesehen sind, die eine Fluidverbindung zwischen der Zentralbohrung (70, 718) und der Auslaßöffnung (22, 708) bereitstellen und die Verbindungsvorrichtungen (114, 720) weiterhin die Auslaßöffnungen (22, 708) mit der Rückseite des Kolbens (24, 716) hydraulisch verbinden.

2. Steuerventil für Fluide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (82) in einem Dichtungsring (84) gebildet und der Dichtungsring (84) relativ zu dem Gehäuse (12) radial bewegbar ist.

3. Steuerventil für Fluide nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsende (66) des Kolbens (24, 716) eine abgeschrägte Außenkante (86) aufweist; und der Ventilsitz (82) eine konische Oberfläche aufweist, die in ihrer Gestalt zur Aufnahme der abgeschrägten Kante (86) angepaßt ist zur Verhinderung einer Fluidverbindung zwischen der Einlaßöffnung (20, 706) und der Zentralbohrung (70, 718), wenn die abgeschrägte Kante (86) mit dieser Obefläche in Berührung steht.

4. Steuerventil für Fluide nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschrägte Kante (86) einen Winkel von 60º zu der Längsachse des Ventils aufweist und die konische Oberfläche (82) einen Winkel von 450 zu der Längsachse aufweist.

5. Steuerventil für Fluide nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) einen erweiterten Bohrungsabschnitt (54) aufweist; das Ventil weiterhin einen an dem Kolben (84, 718) befestigten Anker (110) aufweist, der innerhalb des erweiterten Bohrungsabschnittes (54) bewegbar ist; und die Feldlinien des magnetischen Flusses der Betätigungsvorrichtung (16) sich durch den Anker (110) erstrecken.

6. Steuerventil für Fluide nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (110) als ringartige Scheibe ausgebildet ist, die den Kolben (24, 718) umgibt und einen Teil der Kolbenrückseite bildet.

7. Steuerventil für Fluide nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein offener Bereich (116) zwischen dem erweiterten Bohrungsabschnitt (84) des Gehäuses (12) und der Seite des Ankers (110), die der Druckkammer (83) gegenüberliegt, gebildet ist, wobei der offene Bereich (116) hydraulisch mit der Zentralbohrung (70, 718) durch zumindest eine der radialen Querbohrungen (74), mit der Auslaßöffnung (22, 708) und mit der Druckkammer (83) verbunden ist.

8. Steuerventil für Fluide nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidverbindungsvorrichtungen zumindest eine Düse (114) aufweisen, die sich durch den Anker (110) erstreckt.

9. Steuerventil für Fluide nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) eine zweite Düse (607) aufweist, die eine Fluidverbindung zwischen einer der Auslaßöffnungen (22, 708) und dem offenen Bereich (116) bereitstellt.

10. Steuerventil für Fluide nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidverbindungsvorrichtungen einen Erfassungsstift (722) aufweisen, der an der Druckwand (72) des Kolbens (716) befestigt ist und in die Zentralbohrung (718) hervorsteht, wobei der Erfassungsstift (722) Leitungen (720, 724) aufweist, die eine Fluidverbindung zwischen der Zentralbohrung (718) und der Rückseite des Kolbens (716) bereitstellen.

11. Steuerventil für Fluide nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen des Erfassungsstiftes (722) zumindest eine Radialbohrung (724) und eine Axialbohrung (720) aufweisen.

12. Steuerventil für Fluide nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialbohrung (724) des Erfassungsstiftes (722) axial zu der radialen Querbohrung (734) des Kolbens (716) ausgerichtet ist.

13. Steuerventil für Fluide nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Querbohrung (734) in dem Kolben (716) eine erste Kante (734) und eine gegenüberliegende zweite Kante (734B) bildet, wobei die erste Kante (734A) näher zu der Druckwand (719) liegt als die zweite Kante (734B); und die axiale Lage der Radialbohrung (724) des Erfassungsstiftes (722) zwischen der ersten und der zweiten Kante (734A, 734B) die Stärke eines momentanen Kraftfeldes auf der Rückseite des Kolbens (716) bestimmt.

14. Steuerventil für Fluide nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Querbohrungen des Kolbens (724) der Druckwand (719) benachbart angeordnet sind.

15. Steuerventil für Fluide nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (18) durch ein Kappenelement (884) gebildet wird, das an dem Gehäuse (12) befestigt ist und die der Kolbenrückseite gegenüberliegenende Wand der Druckkammer (83) bildet.