WO2014161809A1

WO2014161809A1 - Ventileinrichtung und verfahren

Info

Publication number: WO2014161809A1
Application number: PCT/EP2014/056431
Authority: WO
Inventors: Stefan Battlogg; Gernot Elsensohn
Original assignee: Inventus Engineering Gmbh
Priority date: 2013-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2014-10-09
Also published as: DE102013005442B3; CN105283688A; US10393284B2; US20160033053A1; EP2981733A1; CN105283688B

Abstract

Ventileinrichtung (1) und Dämpfer (100) mit einer Ventileinrich- tung (1) und Verfahren zum Betreiben. Die Ventileinrichtung (1) umfasst einen von einem magnetorheologischen Medium (2) durch- flossenen Strömungskanal (3). Es ist eine Steuereinrichtung (7) vorgesehen. Eine Magnetkreiseinrichtung (8) stellt ein Magnetfeld (9) in dem Strömungskanal (3) bereit. Die Magnetkreiseinrichtung (8) umfasst eine hartmagnetische Magnetkomponente (11, 12) und wenigstens eine durch die Steuereinrichtung (7) ansteuerbare elektrische Spule (10). Die Magnetkreiseinrichtung (8) weist zwei Abschnitte (21, 22) auf, die sich in ihren dynamischen magneti- schen Eigenschaften unterscheiden. Dadurch kann durch den von der elektrischen Spule (10) ausgebbaren magnetischen Impuls (13) eine gezielte Inhomogenität des Magnetfeldes (9) in dem Strömungskanal (3) eingestellt und in der hartmagnetischen Magnetkomponente (11, 2) gespeichert werden.

Description

Ventileinrichtung und Verfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung, einen mit einer solchen Ventileinrichtung ausgerüsteten Dämpfer und ein Verfahren zum Betreiben einer Ventileinrichtung bzw. eines

Dämpfers .

Eine solche Ventileinrichtung weist wenigstens einen mit wenigstens einem magnetorheologischen Medium versehenen Strömungskanal auf, wobei als Medium bevorzugt ein magnetorheologisches Fluid (MRF) zum Einsatz kommt. Dabei kann der Durchfluss des

magnetorheologischen Fluids durch den Strömungskanal durch ein auf den Strömungskanal einwirkendes magnetisches Feld variiert werden. Durch die Stärke und die Verteilung des Magnetfeldes wird der Strömungswiderstand durch den Strömungskanal und damit der Durchfluss durch die Ventileinrichtung entsprechend beeinflusst.

Magnetorheologische Fluide wie beispielsweise magnetorheologische Flüssigkeiten (MRF) bestehen üblicherweise aus einer Suspension von kleinen ferromagnetischen Partikeln wie beispielsweise

Carbonyleisenpulver, welche in einer Trägerflüssigkeit wie z. B. Öl oder Glykol verteilt sind. Die Partikel weisen typische

Durchmesser zwischen 0,1 und 50 Mikrometern auf und bilden unter Einfluss eines magnetischen Feldes kettenartige Strukturen entlang der Feldlinien aus. Dieser Vorgang ist mit erreichbaren Schaltzeiten von 1 Millisekunde oder sogar darunter sehr schnell und komplett reversibel.

Im Stand der Technik sind verschiedenste Ventileinrichtungen und Dämpfer bekannt geworden, bei denen der Durchfluss durch die Ventileinrichtung über ein auf einen Strömungskanal einwirkendes Magnetfeld beeinflusst wird. Beispielsweise ist aus der DE 698 21 799 T2 ein regelbares Ventil und ein dieses Ventil benutzender Schwingungsdämpfer bekannt geworden. Dabei wird ein Durchläse, der eine erste und eine zweite Kammer miteinander verbindet über ein Magnetfeld eines Dauermagneten oder einer elektrischen Spule beeinflusst. Zur Variierung der Stärke des Magnetfeldes kann beispielsweise der Abstand des Dauermagneten von dem Durchläse verändert werden.

Mit der DE 103 37 516 AI ist eine Ventilanordnung zur Regulierung des Fließverhaltens einer magnetorheologischen Flüssigkeit bekannt geworden, wobei das von Permanentmagneten erzeugte

Magnetfeld dynamisch durch ein Magnetfeld einer Spulenanordnung überlagert wird. Dieser Aufbau ermöglicht einen energiesparenden Betrieb, da über den Permanentmagneten ein Grundfeld eingestellt werden kann, welches bei Bedarf über ein Magnetfeld der

Spulenanordnung modifiziert wird.

Aus der WO 2011/009586 AI ist ein einstellbares Ventil mit einem Übergangsbereich bekannt geworden. Dabei ist an der Ventileinrichtung ein Anteil der Querschnittsfläche des Durchgangskanals einstellbar, der einem Feld bestimmter Stärke ausgesetzt ist. Dadurch kann bei diesem System die Inhomogenität des Magnetfeldes über der Querschnittsfläche des Durchgangskanals einstellt werden. Eine solche Ausgestaltung bietet den erheblichen Vorteil, dass der Durchgangskanal in drei Bereiche aufgeteilt werden kann, nämlich einen Durchlassbereich mit geringem oder keinem Magnetfeld, einen Sperrbereich mit hoher Magnetfeldintensität und einen Übergangsbereich dazwischen, in welchem das Feld stark inhomogen ist. Ein solches Ventil ermöglicht ein gutes Ansprechverhalten eines damit ausgerüsteten Dämpfers.

Ein einfacher Lösungsansatz zur Beeinflussung der Dämpferkennlinie an magnetorheologischen Dämpfern ist aus der WO 99/58873 AI bekannt. Dort werden Bypassbohrungen oder federbeaufschlagte Ventile eingesetzt. Nahteilig daran ist jedoch, dass die

Kennlinie im Betrieb nicht verändert werden kann.

Ein flexibel einstellbares Ventil für eine magnetorheologische Flüssigkeit mit einem besonders energiesparenden Aufbau ist in der WO 2011/076415 A2 offenbart. Dabei wird über einen magnetischen Impuls ein Dauermagnet variabel magnetisiert . Nach dem magnetischen Impuls bleibt das eingestellte Magnetfeld dauerhaft über Remanenz erhalten. Um ein über die Kanalbreite inhomogenes Magnetfeld zur Verfügung zu stellen, kann ein Teil der Kanalbreite durch ein dynamisches Magnetfeld einer zweiten Spule überlagert werden. Dieses funktioniert sehr zufriedenstellend, hat aber den Nachteil, dass zur Erzeugung eines inhomogenen Magnetfelds über die Kanalbreite wenigstens zwei separat

ansteuerbare elektrische Spulen eingebaut werden müssen. Das erhöht den konstruktiven Aufbau und auch den Montageaufbau sowie die Kosten. Um größere Verstellbereiche zu erhalten, werden in der WO 2011/009586 AI auch Konstruktionen mit drei Spulen gezeigt, wodurch der Aufwand aber noch größer wird, da die dargestellten Konzepte unterschiedliche Stromrichtungen und Stromstärken in den einzelnen Spulen benötigen und somit jeweils einen eignen Leistungsteil brauchen.

Aus der DE 10 2009 060 550 AI ist eine Dämpfereinrichtung für ein Zweirad bekannt geworden, bei der eine erste und eine zweite Dämpferkammer und über einen mit einem magnetorheologischen Fluid versehenen Strömungskanal miteinander gekoppelt sind. Dem

Strömungskanal ist eine Magneteinrichtung zugeordnet, um den Strömungskanal einem Magnetfeld auszusetzen. Über gezielte magnetische Impulse einer elektrischen Spule wird die Magnetisierung eines hartmagnetisches Materials der Magneteinrichtung dauerhaft verändert. Über ein zusätzliches und durch eine elektrische Spule örtlich überlagertes Magnetfeld kann über der Breite des Strömungskanals ein örtlich inhomogenes Magnetfeld erzeugt werden. So kann im Betrieb dynamisch die Inhomogenität des Magnetfeldes über dem Querschnitt des Strömungskanals beeinflusst werden. Durch eine dynamische Überlagerung wird aber dauerhaft Strom benötigt. Verschiedene Ausführungsvarianten zeigen, wie durch die

Verwendung von zwei oder mehr elektrischen Spulen über die Breite des Strömungskanals ein örtlich inhomogenes Magnetfeld erzeugt werden kann um vorteilhafte Dämpferkennlinien zu erhalten.

Nachteilig an diesen Ausführungen sind der komplexe Aufbau des Aktors und der Platzbedarf für die zusätzlichen Spulen, die benötigt werden um das inhomogene Magnetfeld quer zur

Strömungsrichtung zu erzeugen. Mehrere Spulen erfordern zudem eine deutlich kompliziertere, größere und vor allem teurere Ansteuerung derselben, zumindest der Leistungsteil zur

Stromerzeugung muss mehrfach ausgeführt werden.

Vor dem angeführten Stand der Technik ist es deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Ventileinrichtung und einen mit einer solchen Ventileinrichtung ausgerüsteten Dämpfer sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Ventileinrichtung zur Verfügung zu stellen, wobei mit geringerem Aufwand auch im laufenden Betrieb eine Anpassung der Kennlinie erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ventileinrichtung mit den Merkmalen der Anspruchs 1, durch einen Dämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 19 und durch ein Verfahren zum Betreiben einer Ventileinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 20. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der

Ausführungsbeispiele .

Eine erfindungsgemäße Ventileinrichtung umfasst wenigstens einen mit einem magnetorheologischen Medium und insbesondere einem magnetorheologischen Fluid versehenen und vorzugsweise

durchflossenen Strömungskanal. Es ist wenigstens eine Steuereinrichtung vorgesehen. Eine Magnetkreiseinrichtung dient dazu, ein Magnetfeld in dem Strömungskanal bereitzustellen. Die Magnetkreiseinrichtung umfasst wenigstens eine hartmagnetische Magnetkomponente und wenigstens eine durch die Steuereinrichtung ansteuerbare elektrische Spule. Die Magnetkreiseinrichtung weist wenigstens zwei Abschnitte auf, die sich in ihren dynamischen magnetischen Eigenschaften unterscheiden. Dadurch ist durch einen von der elektrischen Spule ausgebbaren magnetischen Impuls eine gezielte Inhomogenität des Magnetfeldes insbesondere in dem Strömungskanal einstellbar und in der hartmagnetischen

Magnetkomponente speicherbar. Die Inhomogenität soll im Wesentlichen schräg zur Strömungsrichtung des

magnetorheologischen Mediums im Strömungskanal erzeugbar sein. Die wenigstens zwei Abschnitte sind insbesondere als ferro- magnetische Abschnitte oder ferromagnetische Komponenten

ausgebildet. Insbesondere ist die Inhomogenität im Wesentlichen quer oder sogar senkrecht zur Strömungsrichtung des

magnetorheologischen Mediums im Strömungskanal erzeugbar.

Die erfindungsgemäße Ventileinrichtung hat viele Vorteile. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch ihren einfachen Aufbau und insbesondere die sehr einfach umsetzbare Ansteuerung aus, was vor allem für Anwendungen in preissensitiven Bereichen vorteilhaft ist. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung besteht darin, dass über einen oder eine Mehrzahl von magnetischen Impulsen der elektrischen Spule ein gezielt inhomogenes Magnetfeld dauerhaft erzeugbar ist. Durch die unterschiedlichen dynamischen Eigenschaften der wenigstens zwei Abschnitte wirken sich die Länge, der Verlauf und die Stärke unterschiedlicher Impulsverläufe von magnetischen Impulsen unterschiedlich auf die jeweiligen Abschnitte der hartmagnetischen Magnetkomponente aus. Während bei langen Magnetimpulsen bis hin zu statischen Magnetfeldern die dynamischen Eigenschaften keine große Rolle oder sogar gar keine Rolle mehr spielen, wird bei kurzen oder besonders kurzen magnetischen Impulsen der Einfluss der unterschiedlichen dynamischen magnetischen Eigenschaften größer, sodass in den wenigstens zwei Abschnitten auch dauerhaft unterschiedliche magnetische Bedingungen vorliegen, wenn

unterschiedliche Impulsformen ausgegeben werden.

Die Ventileinrichtung sorgt mit einem inhomogenen Feldverlauf schräg oder quer zur Strömungsrichtung für vorteilhafte

Dämpferkennlinien . Insbesondere ist durch elektrische Impulse eine gezielte und dauerhaft inhomogene Magnetisierung möglich, wodurch eine Reduktion des Energiebedarfs und des Aufwands zur Ansteuerung gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht wird. Ein einfacherer Aufbau des Aktors und vor allem eine stark

vereinfachte Ansteuerung kann erreicht werden. Je nach Aufbau der Abschnitte ist es möglich, durch einen genau definierten (besonders) kurzen magnetischen Impuls der Spule das einem Abschnitt zugeordnete hartmagnetische Material dauerhaft umzumagnetisieren, während sich die Magnetisierung des einem andern Abschnitt zugeordneten hartmagnetischen Materials nicht verändert. Dabei sind beide Abschnitte insbesondere Teile des selben Magnetkreises und unterscheiden sich bevorzugt nur durch die dynamischen magnetischen Eigenschaften. Die Stärke der

Magnetisierung bzw. Ummagnetisierung kann über den maximal möglichen Bereich variiert werden.

Als kurze Pulse im Sinne dieser Anmeldung gelten Pulse, die weniger als 10 Sekunden, bevorzugt weniger als 1 Sekunde und besonders bevorzugt weniger als 100 Millisekunden dauern. Als besonders kurze Pulse gelten Pulse mit einer Dauer von weniger als 10 Millisekunden oder bevorzugt weniger als 1 Millisekunde.

Bei der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung kann ein durch die Steuereinrichtung kontrollierbarer magnetischer Impuls der elektrischen Spule gezielt eine Inhomogenität im Magnetfeldverlauf des Magnetfeldes der Magnetkreiseinrichtung in dem

Strömungskanal einstellen.

Der Strömungskanal weist vorzugsweise quer zu einer

Strömungsrichtung des magnetorheologischen Mediums einen

Strömungsquerschnitt mit einer Kanalbreite auf. Besonders bevorzugt sind die Abschnitte in Richtung einer Kanalbreite versetzt vorgesehen. Die Abschnitte können nebeneinander oder auch überlappend vorgesehen sein. Dadurch ist in Richtung der Kanalbreite ein gezielt inhomogenes Magnetfeld erzeugbar.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst eine Ventileinrichtung vorzugsweise wenigstens einen mit einem magnetorheologischen Medium versehenen Strömungskanal, wobei der Strömungskanal quer zu einer Strömungsrichtung des magnetorheologischen Mediums einen Strömungsquerschnitt mit wenigstens einer Kanalbreite aufweist. Der Ventileinrichtung ist eine Steuereinrichtung zugeordnet und die Ventileinrichtung umfasst eine Magnetkreiseinrichtung. Die Magnetkreiseinrichtung weist wenigstens eine hartmagnetische Magnetkomponente und wenigstens eine durch die Steuereinrichtung ansteuerbare elektrische Spule. Die elektrische Spule ist dazu eingerichtet, die Magnetisierung der hartmagnetischen

Magnetkomponente über wenigstens einen magnetischen Impuls dauerhaft zu verändern, um das in dem Strömungskanal wirkende Magnetfeld einzustellen. Die Magnetkreiseinrichtung weist entlang der Kanalbreite wenigstens zwei Abschnitte auf, die sich in ihren dynamischen magnetischen Eigenschaften unterscheiden. Dadurch ist über einen durch die Steuereinrichtung gesteuerten magnetischen Impuls der elektrischen Spule eine Inhomogenität eines Verlaufes des Magnetfeldes in dem Strömungskanal entlang der Kanalbreite einstellbar und in der Magnetkreiseinrichtung und insbesondere der hartmagnetischen Magnetkomponente speicherbar.

Über den Strömungsquerschnitt quer zur Strömungsrichtung des magnetorheologischen Mediums kann die örtlich wirkende Magnetfeldstärke entlang der Kanalbreite gezielt inhomogen eingestellt werden, sodass ein Verhältnis von maximaler Magnetfeldstärke zu minimal wirkender Magnetfeldstärke größer 2 und insbesondere größer 5, größer 10, größer 100 oder größer 1000 ist. Dies wird insbesondere über gezielt gesteuerte Magnetimpulse der

elektrischen Spule bewirkt.

Das Magnetfeld kann quer zur Strömungsrichtung über die Breite des Strömungskanals einen Übergangsbereich mit einem starken Gradienten aufweisen. Das Magnetfeld kann aber auch in einzelnen Bereichen oder über den gesamten Kanalquerschnitt gleichförmig sein. Das bedeutet, dass bei geeigneten magnetischen Impulsen auch ein weniger inhomogenes oder sogar ein homogenes Feld erzeugbar ist. Durch die Form, Dauer und Intensität eines Magnetimpulses ist es möglich, die Höhe eines in dem Strömungskanal wirkenden Magnetfeldes und dessen Form dauerhaft zu beeinflussen.

Dadurch kann gezielt die Inhomogenität des Magnetfeldes über der Kanalbreite und/oder dem Strömungsquerschnitt des Strömungskanals eingestellt werden. Mit der elektrischen Spule können über unterschiedliche magnetische Impulsverläufe über der Zeit unterschiedliche Magnetfeldverläufe über der Kanalbreite erzeugt werden, sodass sich in Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf der magnetischen Impulse entsprechende Feldstärkenverläufe über die Kanalbreite ergeben.

Durch nur einen einzigen magnetischen Impuls einer einzigen elektrischen Spule kann in dem Strömungskanal ein gezielt inhomogenes magnetisches Feld erzeugt und in der hartmagnetischen Komponente gespeichert werden. Es können über den Strömungsquerschnitt unterschiedliche Magnetfeldbereiche erzeugt werden. Möglich ist es beispielsweise, dass ein Durchlassbereich in dem Strömungskanal zur Verfügung gestellt wird, der praktisch kein Magnetfeld aufweist, und dass ein Sperrbereich erzeugt wird, in dem ein homogenes Magnetfeld einer bestimmten Stärke erzeugt wird, und dass zwischen dem Durchlassbereich und dem Sperrbereich ein Übergangsbereich zur Verfügung gestellt wird, in dem ein stark inhomogenes Magnetfeld vorliegt und in dem sich die dort wirkende Magnetfeldstärke sehr stark ändert.

Vorzugsweise bestehen die Abschnitte wenigstens teilweise aus Materialien mit unterschiedlichen elektrischen oder magnetischen Eigenschaften. Insbesondere bestehen die Abschnitte aus

wenigstens einem ferromagnetischen Material.

In allen Ausgestaltungen hängen die dynamischen magnetischen Eigenschaften eines Abschnitts vorzugsweise von der Form des Abschnitts ab. In einer bevorzugten Weiterbildung besteht wenigstens ein Teil der Magnetkreiseinrichtung massiv aus ferromagnetischem Material oder einem massiv ausgebildeten ferromagnetischen Körper. Der massive Teil kann insbesondere homogen ausgeführt sein.

Vorzugsweise besteht wenigstens ein Abschnitt der Magnetkreiseinrichtung aus wenigstens einem Schichtmaterial und insbesondere ferromagnetischem Schichtmaterial und insbesondre einem Laminat. Bevorzugt wird dafür Blech mit definierten elektrischen und magnetischen Eigenschaften verwendet, welches beispielsweise beim Bau von Transformatoren oder Elektromotoren eingesetzt wird.

Dadurch weist dieser Abschnitt der Magnetkreiseinrichtung anisotrope Eigenschaften auf. Das bedeutet, dass richtungsabhängige Eigenschaften in dem Abschnitt vorliegen. Beispielsweise können zwischen einzelne magnetische Schichten elektrisch nicht oder nur schlecht leitende dünne Schichten vorgesehen sein, sodass der Abschnitt der Magnetkreiseinrichtung senkrecht zu den Schichten des Schichtmaterials nur eine geringe oder gar keine elektrische Leitfähigkeit aufweist. Durch solche Maßnahmen können Wirbelströme durch sich ändernde Magnetfelder in dem Abschnitt reduziert werden. Deshalb kann mit einem ferromagnetischen

Abschnitt aus einem Schichtmaterial (z. B. laminiert) eine andere dynamische magnetische Eigenschaft erzielt werden als mit einem ferromagnetischen Abschnitt mit einem homogenen und massiv ausgebildeten Körper, auch wenn beide Teile aus dem gleichen Material oder einem Material mit vergleichbaren

elektromagnetischen Eigenschaften bestehen.

In einem elektrisch leitfähigen und massiv ausgebildeten Körper entstehen bei sich ändernden Magnetfeldern, wie beispielsweise durch die Einwirkung eines magnetischen Impulses, Wirbelströme, die wiederum dynamische Magnetfelder erzeugen, die dem einwirkenden magnetischen Impuls in der Regel entgegengesetzt sind. Dadurch widersetzt sich eine massive ferromagnetische Magnetkomponente einem dynamisch einwirkenden Magnetfeld mehr als eine entsprechende Komponente aus einem Schichtmaterial, selbst wenn die verwendeten Materialien bei der massiv ausgebildeten Komponente und bei der Komponente aus einem Schichtmaterial dieselben sind.

Die zwei oder mehr separaten Abschnitte können an separaten Komponenten vorgesehen sein. Die Abschnitte können aus

unterschiedlichen magnetisierbaren Materialien bestehen. Es ist auch möglich, dass dieselben magnetisierbaren Materialien verwendet werden, wobei die unterschiedlichen dynamischen magnetischen Eigenschaften der Abschnitte beispielsweise durch unterschiedliches Material, unterschiedliche Formgebung,

unterschiedliche Bearbeitung oder Nachbehandlung hervorgerufen werden. Unter Formgebung wird insbesondere der gezielte Einsatz von laminiertem Schichtmaterial oder massivem Material verstanden. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Abschnitte als ferromagnetische Abschnitte ausgebildet. Die Abschnitte können als separate ferromagnetische Komponenten ausgebildet sein.

Als dynamische magnetische Eigenschaft wird die zeitliche

Abhängigkeit von magnetischen Eigenschaften verstanden,

insbesondere die Reaktion des Materials auf sich ändernde magnetische Felder. Für die dynamische magnetische Eigenschaft ist der zeitliche Gradient des Magnetfelds entscheidend, wobei durch ein dynamisches Magnetfeld lokal inhomogene Magnetfelder und somit auch räumliche Magnetfeldgradienten entstehen können.

Wie sich ein ferromagnetisches Material in einem sich verändernden Magnetfeld verhält, hängt hauptsächlich von den magnetischen und elektrischen Eigenschaften des Materials ab. Je nach Leitwert, Permeabilität, Koerzitivfeidstärke oder anderen elektromagnetischen Eigenschaften kann das Material einem magnetischen Impuls mit einer definierten Änderungsrate und bis zu einer bestimmten Höhe folgen. Ebenso ist die Form entscheidend, da durch sie die Auswirkung der im Material selbst induzierten Wirbelströme beeinflusst werden kann.

Die hartmagnetische Magnetkomponente besteht aus wenigstens einem hartmagnetischen Material. Als hartmagnetisch gilt im Sinne dieser Anmeldung ein Material mit einer Koerzitivfeidstärke über 1000 A/m (Ampere pro Meter) und insbesondere über 10 kA/m. Ein solches Material kann durch ein extern erzeugtes Magnetfeld wie zum Beispiel einem magnetischen Impuls der Spule magnetisiert werden und diese Magnetisierung auch nach Ausschalten des externen Feldes dauerhaft behalten. Der Bereich mit hartmagnetischen Eigenschaften kann als Magnet bezeichnet werden, wobei unter diesem Begriff im Sinne dieser Anmeldung auch ein Dauer- oder Permanentmagnet verstanden werden kann.

In allen Fällen ist es bevorzugt, dass auch 3, 4, 5 oder mehr Abschnitte vorgesehen sind, die sich wenigstens in ihren

dynamischen magnetischen Eigenschaften unterscheiden. Möglich ist auch ein kontinuierlicher oder quasi kontinuierlicher Übergang der dynamischen magnetischen Eigenschaften über eine vorbestimmte und/oder einstellbare Distanz.

Neben diesen Abschnitten, die durch unterschiedliche dynamische magnetische Eigenschaften gezielt ein inhomogenes Magnetfeld entlang einer Kanalbreite erzeugen können, kann der Magnetkreis aus weiteren Teilen oder Abschnitten bestehen. Diese bestehen bevorzugt aus ferromagnetischem Material und sind insbesondere so gestaltet, dass sie in ihrer magnetischen Dynamik nicht

wesentlich langsamer sind als das schnellste Material in den Abschnitten zur Erzeugung des inhomogenen Felds.

In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass wenigstens einem Abschnitt der Magnetkreiseinrichtung wenigstens eine

Leiterschleife zugeordnet ist. Die Leiterschleife kann dabei nicht nur einem Abschnitt zugeordnet sein, sondern auch mehreren Abschnitten zur Gänze oder auch nur teilweise zugeordnet sein.

Die Leiterschleife weist vorzugsweise wenigstens eine Windung auf, die insbesondere elektrisch kurzgeschlossen ist. Möglich ist es auch, dass die Leiterschleife nur im Wesentlichen

kurzgeschlossen ist.

Die Leiterschleife umfasst einen elektrischen Leiter, der sich vollständig oder wenigstens teilweise um einen Abschnitt oder auch nur Teil eines Abschnitts erstreckt. Dadurch wird bei

Einwirkung eines dynamischen Magnetfeldes auf den Abschnitt ein elektrischer Strom in der Leiterschleife induziert, der wiederum ein Magnetfeld erzeugt, welches dem Magnetfeld der elektrischen Spule oder dem erzeugenden Magnetfeld entgegengerichtet ist. Das magnetische Gegenfeld der Leiterschleife verzögert damit eine Änderung des Magnetfelds in dem zugehörigen Abschnitt, wodurch sich eine Feldänderung in diesem Abschnitt gegenüber anderen Abschnitten verzögern lässt. Damit kann - in Abhängigkeit von der Länge des elektrischen Impulses - ein gezielt inhomogenes

Magnetfeld eingestellt werden. Bei (sehr) langen Impulsen kann ein vollständig homogenes Magnetfeld über dem Querschnitt des Strömungskanals eingestellt werden. Mit kürzeren oder sehr kurzen Impulsen kann ein gezieltes und sehr inhomogenes Magnetfeld eingestellt werden.

Je nach konstruktiver Ausgestaltung ist es möglich, dass das von der Leiterschleife dynamisch erzeugte Magnetfeld dem Magnetfeld der elektrischen Spule gleichgerichtet oder entgegengesetzt wirkt. Eine gleichgerichtete Ausrichtung ist z. B. durch eine konstruktive Ausgestaltung möglich, bei der beispielsweise mindestens zwei Leiterschleifen elektrisch verbunden werden und bei der das von einer Leiterschleife erzeugte Feld das von der Spule erzeugte Feld in diesem Abschnitt verstärkt, abschwächt oder verformt. Dadurch kann eine Verstärkung des magnetischen Impulses oder eine Abschwächung des magnetischen Impulses erzielt werden. Jedenfalls wird durch die Leiterschleife eine Veränderung der dynamischen magnetischen Eigenschaft dieses Abschnitts erzielt. Die dynamischen Eigenschaften des insbesondere ferro- magnetischen Abschnitts sind durch eine Leiterschleife unterschiedlich. In besonders einfachen Fällen ist die Leiterschleife als Ring ausgeführt. Das ist praktisch eine einzelne Windung, die kurzgeschlossen ist, die also keine Enden hat oder deren Enden miteinander verbunden sind. Möglich ist es aber auch, dass die Leiterschleife mehrere Windungen umfasst, die sich um wenigstens einen Teil des Abschnitts der Magnetkreiseinrichtung herum erstrecken. Dadurch kann die Effektivität der Leiterschleife erhöht werden.

Möglich und bevorzugt ist es auch, dass wenigstens zwei

Leiterschleifen direkt oder über Bauteile wie beispielsweise Kondensatoren oder Dioden oder Spulen und gegebenenfalls auch Widerstände miteinander elektrisch verbunden sind.

In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Steuereinrichtung ausgebildet und geeignet ist, Impulse unterschiedlicher Länge und/oder Intensität auszugeben. Insbesondere ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet und ausgebildet, Impulse mit unterschiedlichen Impulsformen auszugeben. Es ist möglich, eine beliebige Folge von Pulsen zu erzeugen. Möglich ist es z. B., dass die Steuereinrichtung über die elektrische Spule magnetische Impulse von einstellbarer Länge und/oder Intensität ausgibt.

Möglich und bevorzugt sind elektrische Impulse mit einer Dauer zwischen 10 Mikrosekunden und 10 Sekunden. Grundsätzlich können die elektrischen Impulse beliebig lang sein. Vorzugsweise werden elektrische Impulse von der Steuereinrichtung ausgegeben, die von der elektrischen Spule in magnetische Impulse umgewandelt werden, wobei die Länge der elektrischen Impulse vorzugsweise größer 10 Mikrosekunden beträgt. Besonders bevorzugt sind elektrische Impulse mit Impulsdauern zwischen etwa 50 Mikrosekunden und 50 Millisekunden. Die genaue Länge der elektrischen Impulse hängt von dem jeweiligen Aufbau ab. In bevorzugten Anwendungen sind elektrische Impulse zwischen 0,05 und 5 Millisekunden

ausreichend .

In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass wenigstens ein Bypass und/oder wenigstens ein Durchlassbereich vorgesehen ist. Ein Bypass kann als separater Bypasskanal vorgesehen sein, bevorzugt wird er aber als Durchlassbereich Teil des Strömungskanals und somit ebenfalls zumindest teilweise einstellbar. Es ist auch möglich, dass an dem Strömungskanal ein Bypass

vorgesehen ist, der konstruktionsbedingt keinem oder einem nur äußerst geringen Magnetfeld ausgesetzt wird, beispielsweise indem der Strömungskanal breiter ausgeführt wird als der an diesen angrenzende Bereich der Magnetkreiseinrichtung.

In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Strömungskanal einen einstellbaren Übergangsbereich aufweist. In dem einstellbaren Übergangsbereich liegt ein stark inhomogenes

Magnetfeld vor. Insbesondere bei 3, 4 oder mehr unterschiedlichen Abschnitten, die vorzugsweise an den Strömungskanal angrenzen oder in dessen Nähe angeordnet sind, kann eine praktisch

beliebige Inhomogenität des Magnetfeldes über dem

Strömungsquerschnitt bereitgestellt werden.

Für einfache und günstige Umsetzungen kann der Aufbau der Magnetkreiseinrichtung so gewählt werden, dass der konstruktionsbedingt vorgesehene Einstellbereich genau der Anwendung entspricht und der inhomogene Feldverlauf nur innerhalb bestimmter Grenzen verändert werden kann. Ein konstruktionsbedingt eingeschränkter Verstellbereich ermöglicht besonders günstige und kompakte

Ventile, eine einfachere Ansteuerung und je nach Anwendung

Vorteile wie fail-safe Funktionen.

Der Strömungsquerschnitt kann in einfachen Fällen rechteckförmig oder etwa rechteckförmig ausgebildet sein. Möglich sind aber auch kreisförmige, ringförmige, Ringsegement-förmige oder ovale oder abgerundete oder sonstige Querschnitte. Durch die Form können die Stärke des Magnetfelds im jeweiligen Abschnitt und auch die Auswirkung des Feldes auf den Strömungswiderstand in diesem Abschnitt beeinflusst werden. Jedenfalls können dem Strömungsquerschnitt eine Kanalbreite und wenigstens eine Kanalhöhe senkrecht zur Strömungsrichtung des magnetorheologischen Fluids zugeordnet werden. Der wesentliche Teil der Magnetfeldlinien und insbesondere wenigstens praktisch alle Magnetfeldlinien oder alle Magnetfeldlinien treten quer durch den Strömungsquerschnitt durch. Die Magnetfeldlinien können abschnittsweise oder insgesamt senkrecht zu der Kanalbreite ausgerichtet sein. Möglich sind aber auch Magnetfeldlinien, die unter einem Winkel schräg zur

Senkrechten auf der Kanalbreite ausgerichtet sind. Der

Strömungskanal kann gebogen sein. Dann sind die lokalen

Magnetfeldlinien vorzugsweise quer zu der lokalen Wandung.

In bevorzugten Weiterbildungen können auch zwei oder mehr elektrische Spulen vorgesehen sein. Während es mit einer einzigen elektrischen Spule schon möglich ist, ein gezielt inhomogenes Magnetfeld in dem Strömungskanal bereitzustellen, kann über eine zweite elektrische Spule beispielsweise der Einstellbereich noch weiter vergrößert werden oder es wird neben einer elektrischen Spule zur Erzeugung von magnetischen Impulsen noch eine weitere elektrische Spule bereitgestellt, die beispielsweise nur für geringe Magnetfeldstärken ausgelegt ist und die zur dynamischen Modellierung des vorherrschenden Magnetfeldes eingesetzt wird.

Durch wenigstens eine Spule kann ein Magnetfeld erzeugt werden, welches das vom hartmagnetischen Material erzeugte Magnetfeld überlagert, ohne jedoch dessen Magnetisierung dauerhaft zu ändern. Dadurch können beispielsweise kleine Änderungen der Strömungseigenschaften sehr schnell und effizient erfolgen, ohne dafür die Vorteile einer dauerhaften Magnetisierung aufzugeben.

Eine bevorzugte Anwendung des Ventils ist in einem Dämpfer. Ein erfindungsgemäßer Dämpfer umfasst wenigstens eine Ventileinrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde. Ein erfindungsgemäßer Dämpfer umfasst dabei insbesondere zwei relativ

zueinander bewegbare Körper oder Gehäuseteile und wenigstens zwei Dämpferkammern, zwischen denen wenigstens eine Ventileinrichtung vorgesehen ist. Der Dämpfer dient zur Dämpfung der Relativbewegung eines Körpers gegenüber einem anderen. Möglich ist auch der Einsatz in anderen Bereichen wie beispielsweise Energieabsorbern oder Überlastventilen oder dergleichen mehr. Die

Ventileinrichtung des Dämpfers umfasst wenigstens einen von einem magnetorheologischen Medium durchflossenen Strömungskanal. Eine Steuereinrichtung dient zur Steuerung. Es ist wenigstens eine Magnetkreiseinrichtung vorgesehen, um ein Magnetfeld in dem Strömungskanal bereitzustellen. Die Magnetkreiseinrichtung umfasst wenigstens eine hartmagnetische Magnetkomponente und wenigstens eine durch die Steuereinrichtung ansteuerbare elektrische Spule. Die Magnetkreiseinrichtung weist wenigstens zwei Abschnitte auf, die sich in ihren dynamischen magnetischen Eigenschaften unterscheiden. Durch einen bzw. den von der elektrischen Spule gezielt ausgebbaren magnetischen Impuls ist eine

Inhomogenität des Magnetfeldes in dem Strömungskanal einstellbar und in der hartmagnetischen Magnetkomponente speicherbar.

Dabei umfasst die Ventileinrichtung insbesondere wenigstens ein mit einem magnetorheologischen Medium versehenen Strömungskanal, der vorzugsweise quer zu einer Strömungsrichtung des magnetorheologischen Fluids einen Strömungsquerschnitt mit einer Kanalbreite aufweist. Über einen gesteuerten magnetischen Impuls der elektrischen Spule ist so eine gezielte Inhomogenität des Magnetverlaufes des Magnetfeldes entlang der Kanalbreite in dem

Strömungskanal einstellbar. Dadurch kann der Durchströmungswiderstand und somit die Dämpfung eingestellt werden. Der erfindungsgemäße Dämpfer ist sehr vorteilhaft, da er einen flexiblen Einsatz mit einem einfachen und kostengünstigen Aufbau ermöglicht. Es ist möglich, ein insbesondere einstellbar stark inhomogenes Magnetfeld und damit einen Übergangsbereich in dem Strömungskanal zur Verfügung zu stellen, was zu einem guten Ansprechverhalten des Dämpfers bei kleinen Stößen oder Schlägen führt .

Das erfindungsgemäße Verfahren dient insbesondere zum Betreiben einer Ventileinrichtung. Eine solche zur Durchführung des Verfahrens geeignete Ventileinrichtung weist insbesondere wenigstens einen von einem magnetorheologischen Medium durchflossenen

Strömungskanal auf und umfasst weiterhin eine Magnetkreiseinrichtung mit wenigstens einer hartmagnetischen Magnetkomponente und mit wenigstens einer elektrischen Spule. Die Magnetkreiseinrichtung einer geeigneten Ventileinrichtung weist wenigstens zwei Abschnitte auf, die sich in ihren dynamischen magnetischen Eigenschaften unterscheiden. Das Verfahren wird mit einer

Steuereinrichtung durchführt, wobei mit der elektrischen Spule wenigstens ein gesteuerter magnetischer Impuls ausgegeben wird. Die mit dem magnetischen Impuls erzeugte Inhomogenität des

Magnetfeldes wird in der hartmagnetischen Magnetkomponente dauerhaft gespeichert. Die erzeugte Inhomogenität des

Magnetfeldes erstreckt sich schräg, vorzugsweise quer oder sogar senkrecht zur Strömungsrichtung des Mediums im Kanal.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat ebenfalls viele Vorteile. Das Verfahren ist einfach durchzuführen und kann an einfach aufbaubaren Aktoren angewandt werden. Durch die Steuerung der elektrischen Impulse der elektrischen Spule wird das Magnetfeld der Magnetkreiseinrichtung in dem Strömungskanal dauerhaft eingestellt.

Dabei weist der Strömungskanal der Ventileinrichtung insbesondere einen Strömungsquerschnitt und quer zu einer Strömungsrichtung des magnetorheologischen Mediums eine Kanalbreite auf. So wird die Inhomogenität des Magnetfeldes entlang der Kanalbreite eingestellt . Dabei kann insbesondere mit einem kurzen Impuls ein inhomogeneres Magnetfeld in dem Strömungskanal als mit einem langen Impuls erzeugt werden. Bei einem kurzen Impuls wirken sich die dynamischen Eigenschaften stärker aus als bei einem langen Impuls. Dadurch können bei einem kürzeren Impuls die unterschiedlichen dynamischen Eigenschaften der ferromagnetischen Abschnitte besser ausgenutzt werden. Kurz ist ein Impuls dann, wenn die Pulsdauer nicht ausreicht, um in den verschiedenen Abschnitten der Magnetkreiseinrichtung ein gleichförmiges homogenes Magnetfeld zu erzeugen. Insbesondere kann das Magnetfeld während der Dauer eines kurzen Pulses in verschiedenen Abschnitten der Magnetkreiseinrichtung stark unterschiedlich sein, sich in Folge bei längeren Pulsen bis hin zu einem statischen Magnetfeld aber wieder angleichen.

Vorzugsweise wird mit einem langen magnetischen Impuls oder einem statischen Magnetfeld ein wenigstens im Wesentlichen homogenes und vorzugsweise homogenes Magnetfeld im Strömungskanal erzeugt.

In allen Fällen ist es möglich, dass zur Modellierung der Kennlinie ein dynamisches Magnetfeld mit der elektrischen Spule erzeugt wird und dem statischen Magnetfeld der Magnetkreiseinrichtung überlagert wird. Das Magnetfeld der hartmagnetischen Magnetkomponente kann über die zugeordnete elektrische Spule beeinflusst und insbesondere kontinuierlich variiert und/oder über kurze Impulse der elektrischen Spule dauerhaft verändert werden .

Es ist bevorzugt, dass das Magnetfeld der elektrischen Spule während eines magnetischen Impulses wenigstens abschnittsweise dynamisch durch ein magnetisches Feld wenigstens einer Leiterschleife beeinflusst wird. Dabei soll diese Leiterschleife nicht aktiv angesteuert werden, sondern die Energie durch Induktion aus der Feldänderung beziehen. Auf den innerhalb dieser Leiterschleife befindlichen Abschnitt wirkt die Summe des Magnetfelds der erzeugenden Spule und des durch Induktionsströme hervorgerufenen Felds der Leiterschleife. Die dynamischen magnetischen Effekte in diesem Abschnitt haben dadurch zumindest teilweise externe Ursachen, da das Magnetfeld selbst beeinflusst wird.

Vorzugsweise wird abhängig von der Pulshöhe, -dauer und Pulsform mindestens eines magnetischen Impulses die Magnetisierung von hartmagnetischem Material gezielt lokal unterschiedlich in Form und Stärke verändert und insbesondere gespeichert.

In allen Fällen stellt die vorliegende Erfindung die Vorteile eines einfachen Ventilaufbaus mit Remanenz und einem

einstellbaren Übergangsbereich mit einem einfachen Aufbau und einer einfachen Ansteuerung zur Verfügung. Das in Form und Stärke veränderbare Magnetfeld der Magnetkreiseinrichtung wird durch Impulse insbesondere einer einzelnen elektrischen Spule erzeugt und dauerhaft in dem hartmagnetischen Material der

hartmagnetischen Magnetkomponente gespeichert. Dadurch wird die Ansteuerung eines Aktors wesentlich vereinfacht und zudem kostengünstiger, kleiner und robuster.

Durch den gezielten Einsatz bestimmter Materialien in der Magnetkreiseinrichtung sowie deren Gestaltung und den Einsatz von gegebenenfalls zusätzlichen Elementen, die das Magnetfeld in Form und Stärke verändern, wird es möglich, ein gezielt inhomogenes Magnetfeld gesteuert einzustellen. Durch z. B. den Einsatz von Schichtmaterialien und massiven ferromagnetischen Materialien und auch durch die Verwendung von Leiterschleifen in Form von beispielsweise Kurzschlussringen kann die Induktion von

Wirbelströmen genutzt werden, um ein örtlich inhomogenes

Magnetfeld zu erzeugen und bevorzugt in Form einer dauerhaften Magnetisierung des hartmagnetischen Materials zu speichern.

Die Erfindung nutzt folglich Effekte gezielt, welche beim Stand der Technik üblicherweise als störend angesehen und deshalb nach Möglichkeit unterdrückt werden.

Die Erfindung erlaubt durch wenigstens einen elektromagnetischen Impuls einer elektrischen Spule in einem Strömungskanal einer Ventileinrichtung, ein in Form und Stärke variables und gezielt steuerbares Magnetfeld zu erzeugen. Dadurch kann ein Übergangs- bereich erhalten werden, welche durch wenigstens einen insbesondere quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Feldgradienten gekennzeichnet ist. Die Feldlinien können dabei wenigstens teilweise oder insgesamt schräg und/oder sogar wenigstens teilweise oder insgesamt senkrecht zu dem Strömungskanal

verlaufen. Durch den Einsatz von hartmagnetischen Materialien bleibt dieser Gradient ohne weitere Energiezufuhr erhalten.

Die Ventileinrichtung behält die Feldstärke und den Feldstärkenverlauf dauerhaft bei, solange es nicht durch äußere Umstände wie entsprechend hohe andere Magnetfelder oder hohe Temperaturen beeinflusst wird. So bricht das Magnetfeld z. B. mit Erreichen der Curie-Temperatur des Magneten stark ein.

Durch gezielte Ansteuerung kann das Magnetfeld im Strömungskanal vollständig oder zumindest teilweise aufgehoben werden. Die Magnetisierung des hartmagnetischen Materials kann durch magnetische Impulse der Spule verstärkt, abgeschwächt, aufgehoben oder umgepolt werden. Durch Ausnützen von dynamischen magnetischen Effekten im Magnetkreis können verschiedene Abschnitte des hartmagnetischen Materials unterschiedlich magnetisiert werden und somit dauerhaft ein inhomogenes Magnetfeld erzeugen.

Als dauerhaft im Sinne dieser Anmeldung gilt ein Zeitraum, der um ein Vielfaches länger ist als die Dauer des elektrischen bzw. magnetischen Impulses. Insbesondere Zeiträume von wenigstens mehreren Sekunden, Minuten, Stunden, Tagen oder länger sind damit gemeint .

In allen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ist die dauerhafte Magnetisierung der hartmagnetischen

Magnetkomponente durch wenigstens einen magnetischen Impuls der elektrischen Spule auf einen beliebigen Wert zwischen null und der Remanenz des jeweiligen Magnetmaterials einstellbar. Es kann auch die Polarität der Magnetisierung veränderbar sein.

In der Ventileinrichtung ist es möglich, in dem Strömungskanal einen Sperrbereich zur Verfügung zu stellen, der voll im Magnetfeld liegt und einen Durchlassbereich, der außerhalb des Magnetfeldes liegt sowie einen Übergangsbereich, der zwischen dem Durchläse- und dem Sperrbereich liegt.

Die Abtrennung der einzelnen Bereiche erfolgt grundsätzlich nicht durch mechanische Begrenzungen, sondern entspricht einer

virtuellen Einteilung anhand der herrschenden Feldstärke. Möglich ist es aber auch, den Strömungskanal durch mechanische

Begrenzungen in verschiedene Teilkanäle aufzuteilen. Dabei können sich die einzelnen magnetischen Bereiche (Sperrbereich etc.) jeweils über einen oder mehrere dieser Teilkanäle erstrecken.

In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass ein einstellbarer Bereich der Ventilkennlinie durch den Aufbau der Magnetkreiseinrichtung und des Strömungskanals vorgegeben ist. Durch

magnetische Impulse können das Magnetfeld und insbesondere dessen Inhomogenität eingestellt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung ist es möglich, ein Druck-Geschwindigkeitsdiagramm zur Verfügung zu stellen, bei dem bei sehr kleinen Geschwindigkeiten das magnetorheologische Fluid nur im „offenen" Durchlassbereich strömt. Mit zunehmender

Strömungsgeschwindigkeit steigt die Druckdifferenz der Ventileinrichtung an, bis die entsprechende Schubspannung angrenzender MRF-Ketten im Übergangsbereich erreicht wird und diese mitgerissen werden. Mit steigender Strömungsgeschwindigkeit vergrößert sich folglich der Durchlassbereich auf Kosten des Übergangsbereichs. Der Durchlassbereich oder Bypass ist dadurch nicht mechanisch begrenzt, sondern hängt von der Strömungsgeschwindigkeit und von dem magnetischen Streufeld und deren daraus

resultierender Kettenbildung im MFR ab.

Mit weiter steigender Strömungsgeschwindigkeit wird der

Durchlassbereich weiter ausgedehnt, bis er den Übergangsbereich komplett eingenommen hat. Noch höhere Geschwindigkeiten bewirken den Durchbruch des Sperrbereichs. Das MRF strömt dann im gesamten Strömungskanal. Bedingt durch den Übergangsbereich erfolgt der Durchbruch aber als fließender Übergang. Abhängig von dem Übergangsbereich kann die Druck-Geschwindigkeitskennlinie einer solchen Ventileinrichtung einen sanften Übergang zum Durchbruchsbereich zeigen. Der Vorgang ist vollkommen reversibel. Mit sinkender Strömungsgeschwindigkeit kommt der MRF-Fluß im

Sperrbereich wieder zum Erliegen und der Übergangsbereich kann sich wieder aufbauen.

Die durch diese Bereiche erreichbaren Ventilkennlinien

entsprechen jenen von Ventilen nach dem Stand der Technik, welche mit Bypassbohrungen oder Federplättchen ausgestattet sind.

Zusätzlich können besondere Kennlinien erzeugt werden,

beispielsweise um in der Anwendung als Dämpfer in einer Prothese den Tragekomfort zu erhöhen, für die beim Aufbau nach dem Stand der Technik aufwendige Konstruktionen wie beispielsweise Pakete mit mehreren unterschiedlichen Federplättchen benötigt werden.

Dadurch, dass das Feld quer zur Strömungsrichtung oder sogar senkrecht zur Strömungsrichtung des magnetorheologischen Fluids inhomogen ausgestaltet werden kann, kann dieser vorteilhafte Effekt zur Verfügung gestellt werden.

Die Erfindung macht sich die Eigenschaft zu nütze, dass sich ein dynamisches Magnetfeld durch verschiedene Maßnahmen lokal unterschiedlich ausbreitet. Unterstützt werden kann dies dadurch, dass gezielt unterschiedliche Materialeigenschaften ausgenutzt werden, die in der Magnetkreiseinrichtung eingesetzt werden. Es ist möglich, dass beispielsweise eine Stabspule verwendet wird, bei der der Kern, beispielsweise ein Eisenkern, von einem

homogenen Magnetfeld durchflutet ist. Eine schnelle Stromänderung induziert Wirbelströme in dem Kern, die lokal unterschiedlich ausgeprägt sind. Bei einem massiven Kern bildet sich das Magnetfeld verstärkt im äußeren Bereich des Kerns bzw. in den Randschichten aus und wandert mit der Zeit immer weiter nach innen, bis es schließlich gleichmäßig über den Querschnitt verteilt ist.

Ist der Kern der Spule aus einem hartmagnetischen Material, dann bleibt zumindest ein Teil des von der Spule zuletzt erzeugten Magnetfeldes als Magnetisierung dauerhaft bis zu einer neuerlichen Ummagnetisierung erhalten. Folglich entscheiden die Stromstärke und das erzeugte Magnetfeld über die Stärke der Magnetisierung des hartmagnetischen Materials. Zusätzlich entscheidet die Dauer des Pulses über die lokale Ausbreitung der Magnetisierung, da sich das Magnetfeld, wie zuvor beschrieben, zuerst von außen in den Kern vorarbeiten muss.

Zusätzlich können in allen Ausgestaltungen in der Magnetkreiseinrichtung unterschiedliche Materialien verwendet werden, die sich hinsichtlich ihrer magnetischen oder elektrischen Eigenschaften unterscheiden. So können Materialien mit unterschiedlichen Magnetisierungskennlinien, Permeabilitäten, Koerzitiv- feldstärken oder Sättigungsmagnetisierungen kombiniert werden, um das Magnetfeld lokal unterschiedlich zu gestalten. Vor allem kann und wird die unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit

verwendet, um dadurch bei Magnetfeldänderungen unterschiedlich starke Wirbelströme zu erzeugen, welche der Ausbereitung der Magnetfelder entgegenwirken. Auch wenn das gleiche Material für die hartmagnetischen Magnetkomponenten eingesetzt wird, kann über die Form der hartmagnetischen Magnetkomponente oder die Form der Magnetkreiseinrichtung die lokale Ausbreitung des dynamischen Magnetfelds beeinflusst werden.

Es ist auch möglich, dem gleichen Material durch unterschiedliche Bearbeitung oder Behandlung wie insbesondere Glühen unterschiedliche elektrische und/oder magnetische Eigenschaften zuzuweisen.

Bei geschichteten Materialien ist es möglich, dass die einzelnen Schichten der ferromagnetischen Materialien unterschiedliche Blechstärken aufweisen. So können unterschiedliche dicke Bleche zu einem Paket laminiert werden. Möglich ist es auch, dass in einem Abschnitt dünnere Bleche und in einem anderen Abschnitt dickere Bleche eingesetzt werden.

Möglich ist es auch, verschiedene Maßnahmen zu kombinierten, um die gewünschte Inhomogenität zu erzeugen. Beispielsweise können Schichtmaterialien mit Kurzschlussringen bzw. Leiterschleifen kombiniert werden. Dabei können sich mehrere Leiterschleifen bereichsweise überlappen.

Ein wesentlicher Unterschied solcher Leiterschleifen bzw. Kurzschlussringe gegenüber der eingesetzten elektrischen Spule ist, dass diese Leiterschleifen vorzugsweise nur passiv angesteuert werden. Das bedeutet, dass diese Leiterschleife keine Verbindung zur Ansteuerung haben muss und vergleichsweise einfach, z.B. als Kurzschlussring, ausgeführt werden kann. Eine aktive Ansteuerung ist nicht erforderlich, um den erfindungsgemäßen Effekt zu erzeugen. Es ist aber möglich, einzelne Leiterschleifen

elektrisch miteinander zu verbinden und weitere elektrische Bauelemente wie z. B. Dioden oder Kondensatoren oder dergleichen einzubringen, um die zeitliche und örtliche Wirkung der

Leiterschleifen auch passiv zu beeinflussen. Auf diese Art und Weise ist es auch möglich, dass das innerhalb einer

Leiterschleife induzierte Feld zur Verstärkung, Abschwächung oder Verformung des Magnetfeldes in einem anderen Abschnitt oder Teil verwendet wird.

Möglich ist es auch, zur Verstärkung der Inhomogenität einen Luftspalt in einem Teilabschnitt vorzusehen, um die Induktivität örtlich zu verändern. Anstatt Luft kann natürlich jedes andere Material mit einer vergleichbar kleinen Permeabilität eingesetzt werden. Dabei kann der dynamische Effekt mit einem nicht

ferromagnetischen Material, welches aber einen hohen Leitwert hat, deutlich verstärkt werden. Zum Beispiel können Aluminium oder Kupfer eingesetzt werden, wodurch dieser Effekt mit dem der Leiterschleife kombiniert werden kann.

Insgesamt werden die durch dynamische Feldänderungen erreichbaren lokalen Feldunterschiede als verbleibende Magnetisierung in einem hartmagnetischen Material gespeichert. Deshalb sind vorzugsweise an den Orten in der Magnetkreiseinrichtung, an der durch die unterschiedlichen Maßnahmen Inhomogenitäten entstehen, hartmagnetische Materialien vorgesehen. Besonders bevorzugt werden die hartmagnetischen Magnetkomponenten im Bereich des Strömungskanals oder sogar an dem Strömungskanal anliegend vorgesehen. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine stark schematische Seitenansicht einer

erfindungsgemäßen Ventileinrichtung;

Fig. 2 drei unterschiedliche Impulse zur Erzeugung

unterschiedlicher inhomogener Magnetfeldverläufe;

Fig. 3 eine schematische Darstellung dreier

unterschiedlicher Kennlinien der Ventileinrichtung aus Fig. 1;

Fig. 4 eine weitere schematische Darstellung einer

erfindungsgemäßen Ventileinrichtung;

Fig. 5 noch eine andere schematisch dargestellte

erfindungsgemäße Ventileinrichtung;

Fig. 6 ein vergrößertes Detail aus noch einer

erfindungsgemäßen Ventileinrichtung; und

Fig. 7 einen erfindungsgemäßen Dämpfer mit einer

Ventileinrichtung; und

Fig. 8 mehrere Feldstärkenverläufe bei verschiedenen

elektrischen Impulsen.

Die in Figur 1 schematisch in einem Querschnitt dargestellte erfindungsgemäße Ventileinrichtung 1 weist eine Magnetkreiseinrichtung 8 auf, die eine elektrische Spule 10, eine Steuereinrichtung 7 und einen Kern 38 umfasst. Der Kern 38 weist vorzugsweise einen Schichtaufbau parallel zur Blattebene auf. Der Kern kann auch, wie in Fig. 1 stark schematisch dargestellt, senkrecht zur Zeichnungsebene geschichtet aufgebaut sein. Die Magnetkreiseinrichtung 8 weist hier eine hartmagnetische

Magnetkomponente 11 auf, die wenigstens teilweise und hier vollständig aus einem hartmagnetischen Material besteht.

Es sind zwei Abschnitte 21 und 22 vorgesehen, die hier als separate Komponenten 23 und 25 ausgebildet sind. Beide Abschnitte 21 und 22 sind ferromagnetisch . Der erste Abschnitt 21 besteht aus einem massiven Körper 24. Der zweite Abschnitt 22 besteht hier aus einem Schichtmaterial 26, bei dem einzelne ferro- magnetische Schichten und elektrisch nicht leitende Zwischenschichten 39 in üblicher Schichtdicke aufeinander laminiert sind. Die nicht leitenden Zwischenschichten können aus elektrisch isolierendem Material bestehen, können aber auch als isolierende Lack- oder Oxidschicht oder ähnliche Materialoberfläche ausgeführt werden. Das Schichtmaterial 26 wird bevorzugt derart laminiert, dass die einzelnen Schichten parallel zu den magnetischen Feldlinien verlaufen. Vorzugsweise verlaufen die Schichten wie in der Zeichnung dargestellt oder parallel zur Zeichnungsebene.

Die ferromagnetischen Abschnitte 21 und 22 an der Magnetkreiseinrichtung 8 unterscheiden sich in ihren dynamischen magnetischen Eigenschaften. Dadurch wird bei dynamischen Effekten, wie z. B. bei magnetischen Impulsen ein inhomogenes Magnetfeld ausgebildet. Das liegt daran, dass der Abschnitt 22 elektrisch anisotrop ausgebildet ist, während der Abschnitt 21 homogen ist. Dadurch werden Wirbelströme in dem Abschnitt 22 erheblich reduziert, während in dem Abschnitt 21 erhebliche Wirbelströme entstehen, die den Aufbau des Magnetfeldes in dem Abschnitt 21 verzögern .

Wird beispielsweise durch einen elektrischen Impuls der elektrischen Spule 10 ein magnetischer Impuls auf die Magnetkreiseinrichtung 8 und somit auch die ferromagnetischen Abschnitte 21 und 22 aufgebracht, so können sich in dem Abschnitt 22

Wirbelströme deutlich schlechter ausbreiten als in dem Abschnitt 21. Dadurch widersetzt sich der Abschnitt 22 den aufgebrachten Magnetfeldänderungen wesentlich weniger als der Abschnitt 21. Dem von der Spule 10 erzeugten Impuls wird der laminierte Abschnitt 22 schneller und somit mit einer größeren Flankensteilheit folgen als der massive Abschnitt 21. Es können also im Abschnitt 22 in kürzerer Zeit höhere Feldstärken erreicht werden als in dem Abschnitt 21. Das bedeutet, dass ein kurzer magnetischer Impuls, der durch die elektrische Spule 10 aufgebracht wird, zu anderen magnetischen Feldstärken und Feldverläufen in den Abschnitten 21 und 22 führt. Der magnetische Impuls bzw. dessen erzielte

Feldstärken werden aber in der hartmagnetischen Magnetkomponente 11 gespeichert, die an die Abschnitte 21 und 22 grenzt. Dadurch wird das entlang der Abschnitte 21 und 22 inhomogen ausgebildete Magnetfeld in seiner Form dauerhaft gespeichert.

Die hartmagnetische Magnetkomponente 11 liegt hier an einem Strömungskanal 3 direkt an, der einen Strömungsquerschnitt 4 aufweist. Der Strömungskanal 3 ist mit einem magnetorheologischen Medium oder Fluid 2 (vgl. Figur 6) gefüllt. Die ferromagnetischen Partikel des magnetorheologischen Fluids verketten entlang des magnetischen Feldes 9 und bilden kettenartige Strukturen entlang der Feldlinien aus. Die Intensität der Verkettung hängt von der Stärke des Magnetfeldes ab.

Sinngemäß kann der gesamte oder es können auch andere Teile des Magnetkreises 8 als in Figur 1 dargestellt aus hartmagnetischem Material 11 bestehen. Ebenso kann der gesamte Magnetkreis 8 oder auch Teile davon wie beispielsweise die Bereiche beiderseits des Strömungskanals 3 als Abschnitte 21 und 22 mit unterschiedlichen dynamischen magnetischen Eigenschaften ausgebildet sein. Zudem ist es möglich, dass diese Abschnitte 21 und 22 zusätzlich zu den unterschiedlichen dynamischen magnetischen Eigenschaften auch hartmagnetisch sind.

Schematisch sind in Figur 1 drei Magnetfeldverläufe 16, 17 und 18 über der Kanalbreite 6 des Strömungskanals 3 eingezeichnet, also quer zur Strömungsrichtung 5 des Mediums 2, welche in diesem Fall normal auf die Zeichenebene verläuft. Die Magnetfeldverläufe 16, 17 und 18 sind durch die in Figur 2 dargestellten magnetischen Impulse 13, 14 und 15 erzeugt worden. Dazu wird die elektrische Spule 10 mit entsprechenden elektrischen Impulsen durch die Steuereinrichtung 7 beaufschlagt.

Der magnetische Impuls 13 weist eine relativ hohe Intensität 37 und eine sehr kurze Zeitlänge 36 auf. Da sich die Abschnitte 21 und 22 hinsichtlich ihrer dynamischen magnetischen Eigenschaften unterscheiden, kann mit dem magnetischen Impuls 13 der schematisch in Figur 1 dargestellte Magnetfeldverlauf 16 über der

Kanalbreite 6 erzeugt werden. Ausgehend vom entmagnetisierten Ausgangs zustand wird in dem Abschnitt 21 nur eine relativ geringe Magnetfeldstärke erreicht, während in dem Abschnitt 22 eine erheblich höhere Magnetfeldstärke erzielt wird. Der Verlauf der Magnetfeldstärke in den Abschnitten 21 und 22 wird als dauerhafte Magnetisierung in der hartmagnetischen Hartmagnetkomponente 11 gespeichert. Durch magnetische Streufelder wird sich insbesondere in der hartmagnetischen Komponente 11 und im Strömungskanal 3 ein Übergangsbereich 28 ausbilden. In den Abschnitten 21 und 22 kann ein gleitender Übergangsbereich 28 vorliegen. Möglich ist es aber auch, über drei oder mehr unterschiedliche Abschnitte 21, 22 etc. einen gleitenden Bereich des Übergangs bereitzustellen, der in der hartmagnetischen Hartmagnetkomponente 11 gespeichert wird.

Mit dem in Figur 2 dargestellten magnetischen Impuls 14, der eine erheblich größere Dauer als Impuls 13 aufweist, wird ein

Magnetfeldverlauf 17 erzeugt, der nahezu homogen über der

Kanalbreite 6 bzw. der Breite der Abschnitte 21 und 22

ausgebildet ist. Das liegt hier daran, dass die Dauer des magnetischen Impulses 14 so groß ist, dass die unterschiedlich dynamischen Eigenschaften der Abschnitte 21 und 22 keine oder doch keine wesentliche Rolle mehr spielen. Die gespeicherte

Magnetfeldstärke in der hartmagnetischen Magnetkomponente 11 korreliert dann mit der Höhe der Intensität des magnetischen Impulses 14 und ist hier etwas niedriger als die maximale

Feldstärke des Magnetfeldverlaufes 16.

Wenn aufgrund der Dauer und Stärke eines Impulses ein homogenes Magnetfeld erreicht wird, so wie durch Impuls 14 beziehungsweise den Feldverlauf 17 dargestellt, dann spielen unterschiedliche dynamische magnetische Eigenschaften der verschiedenen Abschnitte 21 und 22 keine oder nur noch eine geringe Rolle. Dann bringen auch zeitlich längere Impulse 14 keine (wesentliche) Änderung des Feldverlaufs 17. Über die Intensität 37 der Impulse 14, also der Stromstärke in der elektrischen Spule 10, lässt sich auch dann die dauerhaft verbleibende Magnetisierung einstellen.

Wenn für die Abschnitte 21 und 22 oder für die hartmagnetische Magnetkomponente 11 örtlich noch unterschiedliche hartmagnetische Materialien verwendet werden, so kann mit einem magnetischen Impuls 15 beispielsweise der Magnetfeldverlauf 18 erzeugt werden.

Der magnetische Impuls 15 weist eine erhebliche höhere Intensität auf als die magnetischen Impulse 13 und 14. Weiterhin weist der magnetische Impuls 15 eine solche Länge 36 auf, dass in der

Magnetkreiseinrichtung 8 dynamische Effekte nur noch eine

untergeordnete Rolle spielen. Durch die Kombination dieser

Maßnahmen wird in dem Bereich des Abschnittes 21 in der

hartmagnetischen Magnetkomponente 11 eine höhere Feldstärke gespeichert als in dem Bereich des Abschnittes 22 der

magnetischen Magnetkomponente 11. Dies kann hier daran liegen, dass in dem Abschnitt 22 die hartmagnetische Magnetkomponente 11 andere elektromagnetische Eigenschaften wie beispielsweise eine kleinere magnetische Sättigung als in dem Abschnitt 21 hat.

Durch dieses Beispiel wird deutlich, dass mit unterschiedlichen magnetischen Impulsen unterschiedliche Magnetfeldverläufe über der Kanalbreite des Kanals 3 erzeugt und gespeichert werden können. Dabei kann die Feldstärke des gespeicherten Magnetfeldes 9 über die Intensität 37 variiert werden und die Inhomogenität des Magnetfeldverlaufes kann über die Länge 36 des magnetischen Impulses beeinflusst werden.

Dieses Ausführungsbeispiel zeigt deutlich, wie ein sehr einfacher Ventilaufbau 1, bei dem lediglich zumindest ein Teil des

Magnetkreises 8 hartmagnetisch sein muss und zwei Abschnitte 21,

22 unterschiedliche dynamische magnetische Eigenschaften

aufweisen, mit nur einer elektrischen Spule 10 und damit auch nur einer einfachen Ansteuerung 7 gezielt unterschiedlichste Ventilkennlinien erzeugen kann.

Figur 3 zeigt drei unterschiedliche Kennlinien A, B und C einer Ventileinrichtung 1. Dabei zeigt Figur 3 ein Diagramm der Kraft oder des Druckes über der Strömungsgeschwindigkeit bzw.

Relativgeschwindigkeit oder der Ein- oder Ausfedergeschwindigkeit eines Dämpfers 100. Die Ventileinrichtung 1 kann alle drei dargestellten Kennlinien A, B und C und auch beliebige

Zwischenstellungen erzeugen. Ähnlich einem mechanischen Dämpfer bleibt die jeweils momentan eingestellte Kennlinie auch ohne Energiezufuhr dauerhaft erhalten. Es ist keine aufwendige

Regelung erforderlich. Auf den Einsatz von Sensoren kann

verzichtet werden. Ähnlich einem in Echtzeit steuerbaren Dämpfer bzw. einer in Echtzeit steuerbaren Ventileinrichtung kann die erfindungsgemäße Ventileinrichtung 1 in einem Dämpfer sehr schnell auf eine andere Kennlinie umgeschaltet werden. Der

Umschaltvorgang kann in weniger als 5 Sekunden, vorzugsweise in weniger als 1 Sekunde, bevorzugt in weniger als 100 Millisekunden und besonders bevorzugt in wenigen Millisekunden oder schneller durchgeführt werden.

Für den Wechsel der Kennlinie muss lediglich der Strom der elektrischen Spule 10 zeitlich genau geregelt oder gesteuert werden, was mit handelsüblichen Steuereinrichtungen sehr einfach und kostengünstig umgesetzt werden kann. Die benötigten

zeitlichen Auflösungen beispielsweise im Mikrosekundenbereich sind ohne besonderen Aufwand realisierbar.

Beim Wechsel von einer Kennlinie zu einer anderen Kennlinie kann es nötig sein, dass das Magnetfeld der elektrischen Spule 10 kurzzeitig mindestens in Teilen des Strömungskanals 3 stärker oder schwächer als das dauerhafte wirkende Feld 9 der Magnetkreiseinrichtung 8 ist. Durch die kurzzeitige Überlagerung der Magnetfelder kann das resultierende Feld und somit die von der Ventileinrichtung 1 erzeugte Kennlinie deutlich von der einzuprogrammierenden Solllinie abweichen. In üblichen Anwendungen wird die Abgleichung während dieser kurzen Pulse keine Rolle spielen oder durch die Masseträgheit und/oder weitere Dämpfer und/oder weitere federnde Elemente und/oder beispielsweise durch die Kompressivität des magnetorheologischen Fluids 2 ausgeglichen. Gegebenenfalls könnten solche Umschaltungen der

Kennlinie auch in solchen Situationen erfolgen, in denen diese Effekte keine Rolle spielen. Bei den in Figur 3 dargestellten Kennlinien ist bei der Geschwindigkeit 0 ein geeigneter Zeitpunkt, an denen ein Anwender den Änderungsimpuls gegebenenfalls nicht bemerken wird. Abhängig vom Aufbau und den gewünschten Eigenschaften und den gewählten Kennlinien können aber andere Geschwindigkeiten und/oder andere Parameter vorteilhaft sein.

Vor der Umprogrammierung einer Kennlinie kann beispielsweise ein sich zeitlich abschwächendes magnetisches Wechselfeld eingesetzt werden, um zunächst das hartmagnetische Material zu entmagnetisieren und die zuvor gespeicherte Kennlinie zu löschen. Anschließend kann durch einen geeigneten magnetischen Impuls die gewünschte Kennlinie eingestellt werden. Möglich ist es auch, von einer Kennlinie zu einer anderen Kennlinie über einen entsprechenden Impuls zu gelangen, ohne die zuvor eingespeicherte

Kennlinie zunächst löschen zu müssen.

Figur 4 zeigt eine weitere schematische Ansicht einer

erfindungsgemäßen Ventileinrichtung 1, bei der über elektrische Impulse der elektrischen Spule 10, gesteuert durch die

Steuereinrichtung 7, das in dem Strömungskanal 3 herrschende Magnetfeld 9 dauerhaft veränderbar ist.

Zur Erleichterung des Verständnisses sind hier wieder zwei separate ferromagnetische Abschnitte 21 und 22 eingezeichnet. Der Abschnitt 21 ist von einer Leiterschleife 31 umgeben, die insbesondere als Kurzschlussspule ausgeführt ist. Die Leiterschleife 31 ist dazu insbesondere als Ring mit wenigstens einer Windung 34 ausgeführt. Möglich ist es aber auch, dass die Leiterschleife 31 mehrere Windungen um den Abschnitt 21 herum aufweist. Möglich und in Figur 4 gestrichelt eingezeichnet ist eine zweite Leiterschleife 32, welche das dynamische magnetische Verhalten des Abschnitts 21 und somit das magnetische Verhalten der hartmagnetischen Magnetkomponente 11 lokal stärker verändert. Beide Leiter- schleifen 31 und 32 können miteinander elektrisch verbunden sein, unterschiedliche Windungs zahlen oder Leitwerte haben und auch unterschiedliche Abschnitte der Magnetkreiseinrichtung 8

umschließen .

Die beiden Abschnitte 21 und 22 können aus dem gleichen

ferromagnetischen Material bestehen, können aber auch aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Möglich ist es, dass nur eine einzige hartmagnetische Magnetkomponente 11 vorgesehen ist. Es können auch zwei oder mehr hartmagnetische Magnetkomponenten 11 vorgesehen sein.

Es ist möglich, dass ein ferromagnetischer Abschnitt 21 von der Leiterschleife 31 umgeben ist, während ein ferromagnetischer Abschnitt 22 nicht von einer Leiterschleife 31 umgeben ist.

Durch die Leiterschleife 31 werden die dynamischen magnetischen Eigenschaften des ferromagnetischen Abschnitts 21 bzw. der ferromagnetischen Komponente 23 der Magnetkreiseinrichtung 8 beeinflusst und lokal in der hartmagnetischen Magnetkomponente 11 gespeichert. Beim Einwirken eines magnetischen Impulses auf die Abschnitte 21 und 22 wird in der Leiterschleife 31 ein Strom induziert, der wiederum ein Magnetfeld generiert, das der

Feldänderung entgegen wirkt. Dadurch kann sich die Feldänderung in dem von der Leiterschleife umfassten Nebenpol bzw. in dem Abschnitt 21 langsamer ausbreiten als in dem anderen Abschnitt 22 bzw. in der Komponente 25. Bei kurzen magnetischen Pulsen 13 wird folglich eine entsprechende Inhomogenität des Magnetfeldes erzielt und gespeichert, die sich in dem Magnetfeldverlauf 16 widerspiegelt, der in Figur 4 eingezeichnet ist.

In Fig. 4 kann der Abschnitt 21 massiv ausgebildet sein und der Abschnitt 22 aus Schichtmaterial bestehen. Beide Abschnitte 21 und 22 können auch aus Schichtmaterial 26 bestehen.

Figur 5 zeigt eine schematisch dargestellte Ventileinrichtung 1, bei der beispielhaft unterschiedliche Maßnahmen dargestellt werden, um die gewünschten inhomogenen Eigenschaften einstellen zu können .

Die Ventileinrichtung 1 weist auf jeder Seite des Strömungskanals 3 jeweils hartmagnetische Komponenten 11 und 12 auf. Jeder hartmagnetischen Komponente 11 und 12 sind jeweils ein

ferromagnetischer Abschnitt 21 und wenigstens ein

ferromagnetischer Abschnitt 22 zugeordnet. Die hartmagnetischen Komponenten 11 und 12 grenzen hier direkt an den Strömungskanal 3 an. Möglich ist es auch, dass die Abschnitte 21 und 22 an den Strömungskanal 3 angrenzen und dass die hartmagnetischen

Komponenten 11 und 12 wiederum an die Abschnitte 21 und 22 mittelbar oder direkt angrenzen oder die Abschnitte 21 und 22 selbst hartmagnetische Eigenschaften besitzen.

Der ferromagnetische Abschnitt 21 besteht hier aus einem Material 19 und weist einen massiven Körper 24 auf. Der Abschnitt 22 besteht aus Schichtmaterial 26 aus einem insbesondere ferro- magnetischen Material 20. Dadurch entstehen bei Magnetfeldänderungen in dem Abschnitt 21 größere Wirbelströme, welche die Ausbreitung eines Feldes in dem Abschnitt 21 verlangsamen.

Zur weiteren Unterstützung dieses Verhaltens können im

Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 Leiterschleifen 31 (und 32) an dem Abschnitt 21 vorgesehen sein, die die Dynamik dort lokal reduzieren. Die Leiterschleife 31 kann eine Windung 34 oder auch mehrere Windungen 34 umfassen.

Es können verschiedenste Teilbereiche oder nahezu die gesamte Magnetkreiseinrichtung aus hartmagnetischem Material laminiert aufgebaut sein. Zudem können mehrere Abschnitte 21, 22 etc. der Magnetkreiseinrichtung aus unterschiedlichem Material gefertigt sein, wobei sich das Material hauptsächlich durch seine

elektrischen und magnetischen Eigenschaften unterscheidet, um die Dynamik zu beeinflussen.

Durch die Kombination verschiedener Effekte kann hier ein größerer Dynamikbereich erzeugt werden. Die Stärke des Magnetfeldes 9 ist in dem Strömungskanal 3 hier durch unterschiedlich lange Pfeile angedeutet. Deutlich erkennbar sind ein

Übergangsbereich 28 mit unterschiedlichen Pfeillängen, ein

Sperrbereich 29 mit langen Pfeilen und ein Durchlassbereich 27 mit nur geringer Magnetisierung und dementsprechend kurzen

Pfeilen. Bei Bedarf kann der Bereich 27 eine Magnetisierung mit noch geringerer Feldstärke ausweisen.

Figur 6 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer weiteren Variante einer Ventileinrichtung 1, wobei angrenzend an einen

Strömungskanal 3 hier drei Abschnitte 21, 22 etc. bzw. drei Pole vorgesehen sind. Es sind drei Leiterschleifen 31, 32 und 33 zur Beeinflussung der Dynamik vorgesehen. Die kurzgeschlossene

Leiterschleife 31 umgibt alle drei ferromagnetische Abschnitte bzw. Pole 21, 22 und 22a. Die Leiterschleife 32 umgibt nur zwei ferromagnetische Abschnitte bzw. Pole 21, 22 und die kurzgeschlossene Leiterschleife 33 umgibt nur einen Pol 21. Dadurch wirken auf einen und hier den links abgebildeten Abschnitt 21 die kurzgeschlossenen Leiterschleifen 31, 32 und 33 ein, während auf einen zweiten und hier den mittleren Pol bzw. Abschnitt 22 nur die Leiterschleifen 31 und 32 und auf den dritten und hier äußerst rechten Pol 22a nur eine einzige Leiterschleife 31 einwirkt. Das inhomogen erzeugte Magnetfeld wird in der

hartmagnetischen Magnetkomponente 11 gespeichert.

Ein zusätzlicher Bypass 27 kann neben dem Strömungskanal

vorgesehen sein und ist in Fig. 6 gestrichelt eingezeichnet. Der Bypass 27 kann auch mit dem Strömungskanal 3 verbunden sein.

Neben dem hartmagnetischen Magnetmaterial zur Speicherung der Magnetisierung und dem dynamisch magnetischen Material zur

Erzeugung inhomogener Felder gibt es möglicherweise weitere Bereiche und Strukturen in der Magnetkreiseinrichtung, die primär dazu dienen, den Magnetkreis zu schließen. Diese sollen relativ zu den dynamischen magnetischen Abschnitten einen möglichst geringen Einfluss auf magnetische Feldänderungen haben und sehr steile zeitliche Feldgradienten zulassen. Dadurch ist gewährleistet, dass der dynamische Effekt in den dafür vorgesehenen Bereichen maximiert wird und so lokal stark inhomogene Felder erzeugt werden können. Das kann beispielsweise durch einen laminierten Aufbau aus Schichtmaterial gewährleistet werden.

Insgesamt stellt die Erfindung eine kostengünstige Ventileinrichtung 1 und einen damit ausgerüsteten Dämpfer 100 zur Verfügung. Dabei ist ein inhomogenes Magnetfeld wahlweise aufprägbar.

In Figur 1 ist z. B. der linke Bereich an dem Abschnitt 21 ohne Magnetfeld oder mit einem geringen Magnetfeld als Durchlassbereich 27 vorgesehen. Dieser Durchlassbereich 27 bietet dem strömenden Medium den geringsten Widerstand und kann mit einer Bohrung in einem herkömmlichen Ventil verglichen werden. Ganz rechts ist an dem Abschnitt 22 der Sperrbereich 29 vorgesehen, in welchem ein starkes und relativ gleichförmiges Magnetfeld

herrscht. Dazwischen ist der Übergangsbereich 28 vorgesehen. Der Magnetfeldverlauf 16 kann beispielsweise der Kennlinie A in Figur 3 entsprechen.

Durch eine Vergrößerung des Durchlassbereichs 27 und des

Übergangsbereichs 28 zulasten des Sperrbereichs 29 kann

beispielsweise die Kennlinie „B" aus Figur 3 eingestellt werden.

Bei der in Figur 4 dargestellten Ventileinrichtung 1 wird der Strömungskanal 3 zu einem großen Teil von einem C-förmigen Kern 38 umfasst. Auf der rechten Seite ist die elektrische Spule 10 vorgesehen. Wird bei Einsatz einer Leiterschleife bzw. einer Kurzschlussspule oder eines Kurzschlussrings 31 ein Strompuls auf die elektrische Spule 10 ausgegeben, so erzeugt die elektrische Spule 10 einen magnetischen Puls in der Magnetkreiseinrichtung 8. Die Feldänderung induziert einen Strom im Kurzschlussring, der ein magnetisches Feld bewirkt, welches der Feldänderung an dem Abschnitt 21 entgegen wirkt. Dieser dynamische Effekt nimmt mit der Zeitdauer des magnetischen Impulses ab, sodass sich nach einer gewissen Zeit ein Gleichgewichtszustand einstellt. Im statischen Zustand, d. h. bei sehr langen Stromimpulsen, wird das Magnetfeld homogen über die gesamte Breite der hartmagnetischen Komponenten 11 und 12 und somit der Haupt- und Nebenpole verteilt sein. Hier reicht die Erzeugung eines Magnetimpulses durch eine elektrische Spule 10 aus, um einen inhomogen Verlauf des Magnetfeldes über die Breite des Strömungskanals zu erzeugen. Durch Steuerung der Stromhöhe und der Pulsdauer können Stärke und

Unterschiede der Magnetisierung in einem großen Bereich verändert werden .

In einer einfachen Ausführung reichen dafür ein Mikrokontroller mit einem Schaltelement wie einem Transistor oder einem MOSFET, der über ein PWM-Signal (Pulsweitenmodulation) angesteuert wird. Als einfachste Ausführung reicht ein zeitlich genau gesteuerter Schalter, wobei die Ansteuerung von einem Zeitglied oder auch Controller übernommen werden kann.

Vorzugsweise wird als Schaltelement eine Vollbrücke verwendet. Besonders bevorzugt wird zumindest ein Teil der Energie für einen Stromimpuls durch einen Kondensator bereitgestellt. Es ist möglich, die Inhomogenität des Feldes bei gleichbleibender

Schaltzeit über die Ladung beziehungsweise Ladespannung des

Kondensators zu verändern.

Die Steuerung kann ausgeweitet werden, um beispielsweise komplexere Kurvenformen erzeugen zu können. Je nach Aufbau der Ventileinrichtung 1 und der gewünschten Kennlinie kann beispielsweise ein rampenförmiger Stromverlauf oder ein sehr starker Strompuls am Anfang gefolgt von einem niedrigen Magnetisierungsstrom erzeugt werden. Auch ist es möglich mehrere Impulse nacheinander auszugeben, die unterschiedliche Verläufe und Intensitäten haben.

Möglich sind auch unterschiedliche Laminierungen in Bereichen oder der gesamten Magnetkreiseinrichtung und der Einsatz unterschiedlicher Materialien. Beispielsweise können

Softmagneticcompounds (SMC) und/oder FePBNbCr und/oder andere Pulververbundwerkstoffe verwendet werden.

Figur 7 zeigt einen erfindungsgemäßen Dämpfer 100, der mit wenigstens einer Ventileinrichtung 1 ausgerüstet ist, wie sie zuvor beschrieben wurde. Der Dämpfer 100 weist hier ein erstes Ende 101 und ein zweites Ende 102, die mit mit zwei unterschiedlichen Gehäuseteilen, Gehäusen oder Körpern verbunden werden können, um eine Relativbewegung der Körper relativ zueinander zu dämpfen.

Der Dämpfer 100 weist ein Dämpfergehäuse 103 auf, in dem ein Kolben 105 angeordnet ist. Der Kolben 105 ist mit einer Kolbenstange 104 verbunden, die hier fest mit dem zweiten Ende 102 verbunden ist.

Der Kolben 105 teilt das Innere des Dämpfergehäuses 103 in eine erste Dämpferkammer 106 und eine zweite Dämpferkammer 107, die wenigstens teilweise mit einem magnetorheologischen Medium und insbesondere einem magnetorheologischen Fluid 2 gefüllt sind.

Der Kolben 105 dient hier auch als Ventileinrichtung 1 bzw.

umfasst wenigstens eine solche. Dazu ist in dem Kolben 105 wenigstens ein Strömungskanal 3 vorgesehen. Die Strömung des magnetorheologischen Fluids 2 wird beim Durchtritt durch den Strömungskanal 3 des Kolbens 105 gedämpft. Die Strömungsrichtung 5 ist entweder von der ersten Dämpferkammer zur zweiten

Dämpferkammer oder umgekehrt gerichtet.

Je nach Einstellung des Magnetkreises 8 der Ventileinrichtung 1 wird das magnetorheologischen Fluid 2 entsprechend gedämpft. Der Dämpfer 100 bzw. die Ventileinrichtung 1 darin stellen je nach Einstellung einen Bypass oder Durchlassbereich 27, einen

Übergangsbereich 28 und einen Sperrbereich 29 zur Verfügung, wobei der jeweilige Anteil mit der Steuereinrichtung 10 steuerbar ist. Dadurch kann einfach und kostengünstig ein Dämpfer 100 mit variablen Kennlinien A, B oder C etc. bereitgestellt werden.

Figur 8 zeigt Messergebnisse eines Versuchsaufbaus , bei dem zwei identische Pole bzw. Abschnitte 21, 22 aus dem hartmagnetischem Material AINiCo nebeneinander im gleichen Magnetkreis 8 durch unterschiedlich lange Strompulse ummagnetisiert wurden. Um unterschiedliche dynamische magnetische Eigenschaften zu erreichen, wurde um einen Abschnitt 21 eine Leiterschleife 31 als

Kurzschlusswindung gelegt. Mit einem Gaussmeter wurde der magnetische Fluss im

Strömungskanal 3 direkt über den Abschnitten 21 und 22 gemessen und über die Zeit aufgetragen. Als Startwert wurden vor jedem Strompuls beide Abschnitte 21 und 22 maximal negativ

magnetisiert, wobei die Feldstärke hier -0,3 Tesla betrug.

Ein Strompuls 41 von 100 Mikrosekunden Dauer reicht, um den Abschnitt 22 zu entmagnetisieren. Die Flussdichte 43 nähert sich 0 Tesla, wobei die Flussdichte 42 im Abschnitt 21 um nur 50 Millitesla auf ca. -0,25 Tesla reduziert wird.

Ausgehend von einer homogenen Magnetisierung im Strömungskanal 3, wurde somit durch einen Stromimpuls 41 mit einer Dauer von nur ΙΟΟμβ im Strömungskanal 3 über den Abschnitt 22 ein praktisch feldfreier Bereich geschaffen, der einem Bypass eines Dämpfers nach dem Stand der Technik entspricht, während der Abschnitt 21 bei dem Impuls 41 noch fast vollständig magnetisiert bleibt.

Wiederum ausgehend von der maximalen negativen Magnetisierung beider Abschnitte 21 und 22 kann aber auch mit einem 400 s dauernden Stromimpuls 44 der Abschnitt 22 maximal positiv magnetisiert werden. Die Flussdichte 46 bleibt ungefähr gleich hoch, die Polarisation wurde aber umgekehrt. Der gleiche

Stromimpuls 44 reicht aber gerade aus, um Abschnitt 21 ungefähr zu entmagnetisieren, sodass die Flussdichte 45 etwa 0 Tesla beträgt .

Diese beiden Beispiele zeigen, dass es möglich ist, die beiden Abschnitte 21 und 22 unabhängig voneinander auf beliebige Werte zu magnetisieren oder auch die Polarität umzupolen. Je nach

Magnetisierung können dafür unter Umständen mehrere Pulse nötig sein, z. B. um zuerst den Abschnitt 21, der hier einen „langsamen Pol" bildet, auf die gewünschte Magnetisierung zu bringen und dann in Folge die Magnetisierung des Abschnitts 22, der hier einen „schnellen Pol" bildet, anzupassen.

In Figur 8 wird nur der zeitliche Verlauf der jeweiligen

Feldstärken direkt über den Abschnitten 21 und 22 dargestellt. Im Strömungskanal 3 stellt sich entsprechend dem Aufbau der

Abschnitte 21 und 22 und je nach Impuls ein entsprechendes Magnetfeld quer zur Strömungsrichtung 5 ein.

Bezugszeichenliste :

1 Ventileinrichtung 27 Durchlassbereich, Bypass

2 magnetorheologisches 28 Übergangsbereich

Fluid/Medium 29 Sperrbereich

3 Strömungskanal 31 Leiterschleife

4 Strömungsquerschnitt 32 Leiterschleife

5 Strömungsrichtung 33 Leiterschleife

6 Kanalbreite 34 Windung

7 Steuereinrichtung 35 elektrische Spule

8 Magnetkreiseinrichtung 36 Länge (von 13-15)

9 Magnetfeld 37 Intensität (von 13-15)

10 elektrische Spule 38 Kern

11 hartmagnetische 39 Schicht

Magnetkomponente 41 Impuls (ΙΟΟμβ)

12 hartmagnetische 42 Flussdichte Abschnitt 21

Magnetkomponente 43 Flussdichte Abschnitt 22

13 magnetischer Impuls 44 Impuls (400μβ)

14 magnetischer Impuls 45 Flussdichte Abschnitt 21

15 magnetischer Impuls 46 Flussdichte Abschnitt 22

16 Magnetfeldverlauf 100 Dämpfer

17 Magnetfeldverlauf 101 Ende

18 Magnetfeldverlauf 102 Ende

19 ferromagnetisches 103 Gehäuse

Material 104 Kolbenstange

20 ferromagnetisches 105 Kolben

Material 106 erste Dämpferkammer

21 Abschnitt 107 zweite Dämpferkammer

22 Abschnitt 108 Kabel

23 Komponente

24 massiver Körper

25 Komponente

26 Schichtmaterial

Claims

Ansprüche :

1. Ventileinrichtung (1) umfassend wenigstens einen von einem magnetorheologischen Medium (2) durchflossenen Strömungskanal (3) und eine Magnetkreiseinrichtung (8), um ein Magnetfeld (9) in dem Strömungskanal (3) bereitzustellen,

wobei eine Steuereinrichtung (7) vorgesehen ist, und wobei die Magnetkreiseinrichtung (8) wenigstens eine

hartmagnetische Magnetkomponente (11, 12) und wenigstens eine durch die Steuereinrichtung (7) ansteuerbare elektrische Spule (10) umfasst,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Magnetkreiseinrichtung (8) wenigstens zwei

Abschnitte (21, 22) aufweist, die sich in ihren dynamischen magnetischen Eigenschaften unterscheiden, sodass durch einen von der elektrischen Spule (10) ausgebbaren magnetischen Impuls (13) eine gezielte Inhomogenität des Magnetfeldes (9) in dem Strömungskanal (3) einstellbar und in der

hartmagnetischen Magnetkomponente (11, 12) dauerhaft

speicherbar ist.

2. Ventileinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei wenigstens einem Abschnitt (21, 22) wenigstens eine Leiterschleife (31, 32, 33) zugeordnet ist.

3. Ventileinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei wenigstens eine Leiterschleife (31, 32, 33) wenigstens eine Windung (34) aufweist.

4. Ventileinrichtung (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Leiterschleife (31, 32, 33) kurzgeschlossen ist.

5. Ventileinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der wenigstens zwei Leiterschleifen (31, 32, 33) miteinander elektrisch verbunden sind.

6. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abschnitte (21, 22) aus Materialien (18, 19) mit unterschiedlichen elektrischen oder magnetischen Eigenschaften bestehen.

7. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei wenigstens ein Teil (23) eines Abschnittes (21) einen massiv ausgebildeten ferromagnetischen Körper (24) umfasst und/oder wobei wenigstens ein Teil (25) eines

Abschnittes (22) aus einem Schichtmaterial (26) besteht.

8. Ventileinrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dynamischen magnetischen Eigenschaften des

Abschnitts (21, 22) von der Form des Abschnitts (21, 22) abhängt .

9. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Abschnitte (21, 22) wenigstens teilweise als separate ferromagnetische Komponenten (23, 25)

ausgebildet sind.

10. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Abschnitte (21, 22) aus demselben

Material bestehen, wobei unterschiedliche magnetische oder elektrische Eigenschaften durch unterschiedliche

Formgestaltung, Bearbeitung und/oder Behandlung des Materials erreicht werden.

11. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Abschnitte (21, 22) benachbart zu der wenigstens einen hartmagnetische Magnetkomponente angeordnet sind und/oder wobei die Abschnitte (21, 22) an die wenigstens eine hartmagnetische Magnetkomponente angrenzen.

12. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die wenigstens eine hartmagnetische

Magnetkomponente (11, 12) benachbart zu dem Strömungskanal (3) angeordnet ist und/oder wobei die wenigstens eine hartmagnetische Magnetkomponente (11, 12) an den

Strömungskanal (3) angrenzt.

13. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Abschnitte (21, 22) oder ein weiterer anderer Teil der Magnetkreiseinrichtung (8) oder die gesamte Magnetkreiseinrichtung (8) hartmagnetische Eigenschaften aufweist .

14. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Magnetkreiseinrichtung (8) dynamische magnetische Eigenschaften aufweist, die denen des schnellsten Abschnitts (21, 22) entsprechen.

15. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (7) ausgebildet und geeignet ist, Impulse (13-15) unterschiedlicher Länge (36) und/oder Intensität (37) auszugeben.

16. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die für unterschiedliche Magnetisierung der Abschnitte (21, 22) benötigten Impulse (13, 14, 15) kürzer als 1 Sekunde und und bevorzugt kürzer als 100

Millisekunden und besonders bevorzugt kürzer als 1

Millisekunde sind.

17. Ventileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Inhomogenität des Magnetfeldes (9) im Strömungskanal (3) quer zu einer Strömungsrichtung (5) einstellbar ist.

18. Ventileinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei wobei die Abschnitte (21, 22) in Richtung einer Kanalbreite (6) quer zu der Strömungsrichtung (5) versetzt vorgesehen sind .

19. Dämpfer (100) mit zwei relativ zueinander bewegbaren Körpern und wenigstens zwei Dämpferkammern, zwischen denen wenigstens eine Ventileinrichtung (1) vorgesehen ist, wobei die

Ventileinrichtung (1) wenigstens einen von einem

magnetorheologischen Medium (2) durchflossenen Strömungskanal (3) aufweist und wobei eine Steuereinrichtung (7) zur

Steuerung vorgesehen ist, und wobei wenigstens eine

Magnetkreiseinrichtung (8) vorgesehen, um wenigstens ein Magnetfeld in dem Strömungskanal bereitzustellen, wobei die Magnetkreiseinrichtung wenigstens eine hartmagnetische

Magnetkomponente und wenigstens eine durch die

Steuereinrichtung ansteuerbare elektrische Spule (10) umfasst,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Magnetkreiseinrichtung (8) wenigstens zwei

Abschnitte (21, 22) aufweist, die sich in ihren dynamischen magnetischen Eigenschaften unterscheiden, sodass durch einen von der elektrischen Spule (10) ausgebbaren magnetischen Impuls eine Inhomogenität des Magnetfeldes in dem

Strömungskanal (3) einstellbar und in der hartmagnetischen Magnetkomponente (11, 12) dauerhaft speicherbar ist.

20. Verfahren zum Betreiben einer Ventileinrichtung (1), wobei die Ventileinrichtung (1) wenigstens einen von einem

magnetorheologischen Medium (2) durchflossenen Strömungskanal (3) aufweist, wobei eine Steuereinrichtung (7) zur Steuerung vorgesehen ist, und wobei eine Magnetkreiseinrichtung (8) mit wenigstens einer hartmagnetischen Magnetkomponente (11, 12) und wenigstens einer durch die Steuereinrichtung (7)

ansteuerbaren elektrischen Spule (10) vorgesehen ist, wobei die Magnetkreiseinrichtung (8) wenigstens zwei

Abschnitte (21, 22) aufweist, die sich in ihren dynamischen magnetischen Eigenschaften unterscheiden,

wobei mit der elektrischen Spule (10) wenigstens ein

magnetischer Impuls (13) ausgegeben wird und wobei die mit dem magnetischen Impuls (13) erzeugte Inhomogenität des Magnetfeldes (9) in der hartmagnetischen Magnetkomponente (11, 12) dauerhaft gespeichert wird.

21. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei mit einem kurzen Impuls ein inhomogeneres Magnetfeld in dem Strömungskanal (3) als mit einem langen Impuls erzeugt wird.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem durch einen langen magnetischen Impuls oder ein statisches Magnetfeld ein homogenes Magnetfeld im Strömungskanal erzeugt wird .

23. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Modellierung der Kennlinie ein dynamisches Magnetfeld mit der elektrischen Spule (10) erzeugt wird und dem statischen Magnetfeld des hartmagnetischen Materials (11, 12) der

Magnetkreiseinrichtung (8) überlagert wird, ohne dessen dauerhafte Magnetisierung zu verändern.

24. Verfahren nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, wobei das Magnetfeld der hartmagnetischen Komponente (11, 12) über die zugeordnete elektrische Spule (10) beeinflusst wird und insbesondere kontinuierlich variiert und/oder über kurze Impulse (13-15) der elektrischen Spule (10) dauerhaft verändert wird.

25. Verfahren nach einem der fünf vorhergehenden Ansprüche, wobei das Magnetfeld der elektrischen Spule (10) während eines magnetischen Impulses wenigstens abschnittsweise dynamisch durch ein magnetisches Feld einer Leiterschleife beeinflusst wird .

26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem abhängig von Pulshöhe, Pulsdauer und Pulsform mindestens eines magnetischen Impulses die Magnetisierung von

hartmagnetischem Material gezielt lokal unterschiedlich in Form und Stärke verändert wird.

27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ventil- oder Dämpferkennlinie durch wenigstens einen magnetischen Impuls einer elektrischen Spule (10) dauerhaft verändert wird.