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Dokumentenidentifikation DE102006014463A1 02.08.2007
Titel Elektrisch ansteuerbares Ventil
Anmelder Continental Teves AG & Co. OHG, 60488 Frankfurt, DE
Erfinder Lenz, René, 60599 Frankfurt, DE
DE-Anmeldedatum 29.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006014463
Offenlegungstag 02.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.08.2007
IPC-Hauptklasse F16F 9/46(2006.01)A, F, I, 20060329, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60G 17/06(2006.01)A, L, I, 20060329, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein elektrisch ansteuerbares Ventil, mit einem Magnetantrieb (16) zur Betätigung eines in einem Gehäuse (1) geführten Ventilschiebers (5) in eine Bewegungsrichtung sowie mit einem zur variablen Volumenstromregelung zwischen einem Ventileinlass (9) und einem Ventilauslass (10) im Gehäuse angeordneten Durchlass (7), dessen Öffnungsquerschnitt mittels einer Steuerkante des Ventilschiebers (5) beliebig veränderbar ist, wobei im Gehäuse (1) Mittel (6, 11, 12, 14) vorgesehen sind, die mit zunehmendem Volumenstrom eine Begrenzung des hydraulischen Drucks gewährleisten.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein elektrisch ansteuerbares Ventil zur variablen Verstellung der Dämpferkennlinie eines Schwingungsdämpfers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der EP 0 627 052 B1 ist bereits ein Ventil der gattungsbildenden Art bekannt, dessen Ventilschieber zur elektrischen Betätigung eine Tauchspule trägt, deren Stromzuführung über eine den Ventilschieber im Gehäuse grundpositionierende Biegefeder erfolgt. Das Gehäuse trägt einen mit der Tauchspule zusammenwirkenden Permanentmagneten, so dass insgesamt ein verhältnismäßig großer Aufwand zur elektromechanischen Betätigung des Ventilschiebers in eine einzige Betätigungsrichtung besteht.

Die Position des Ventilschiebers wird mittels einer separaten Messeinrichtung erfasst, die aus einem gehäuseseitigen Sensorelement und dem mit dem Ventilschieber verbundenen Permanentmagnet besteht. Diese Anordnung führt gleichfalls zur Vergrößerung des Bauaufwands und erhöht in Verbindung mit der Tauchspule am Ventilschieber die Masse, folglich auch die Trägheit des Systems.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil der angegebenen Art mit möglichst geringem Aufwand derart zu gestalten, dass unter Verwendung einfacher, funktionssicherer Mittel sowie unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile sowohl eine gleichbleibend hohe Regelungsgüte als auch durch geeignete Maßnahmen am Ventil gute Voraussetzungen zur Beeinflussung der Dämpfungscharakteristik erzielt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Ventil der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der 111 hervor.

Die 1 zeigt in einer Schnittdarstellung einen 3-Rohr-Stoßdämpfer mit dem erfindungsgemäßen Ventil 22 seitlich im Stoßdämpferrohr integriert, dessen elementare Funktion im Zusammenhang mit der Funktion des Stoßdämpfers nachfolgend erläutert wird.

Wird die Kolbenstange 23 aus dem Stoßdämpfer herausgezogen, ist das Kolbenventil 24 wie ein Rückschlagventil geschlossen. Die Flüssigkeit aus dem Raum 25 links des Kolbenventils 24 wird durch die Öffnung 26 des inneren Rohres in den Raum 27 zwischen dem inneren und dem mittleren Rohr gedrückt. Aus diesem Raum 27 kann es nur in den Ventileinlass 9 des Ventils 22 strömen, um von dort über den Ventilauslass 10 in das Ausgleichsvolumen 28 des Stoßdämpfers zu gelangen, das sich zwischen dem mittleren und dem äußeren Rohr befindet. Gleichzeitig wird aus dem Ausgleichsvolumen 28 über das in dieser Wirkrichtung geöffnete Bodenventil 30 Volumen nachgesaugt. Es ist nötig, um den sich beim Ziehen der Kolbenstange 23 vergrößernden Raum 29 rechts des Kolbenventils 24 zu füllen.

Wird die Kolbenstange 23 in den Stoßdämpfer hineingeschoben, ist das Kolbenventil 24 geöffnet und das Bodenventil 30 geschlossen. Die Flüssigkeit aus dem Raum 29 rechts des Kolbenventils 24 wird durch das Kolbenventil 24 in den Raum 25 links des Kolbenventils gedrückt. Da sich in diesen Raum 25 die Kolbenstange 23 hineinschiebt, ist nicht genug Platz für das Volumen. Das entsprechende Differenzvolumen wird in den Raum 27 zwischen dem inneren und dem mittleren Rohr gedrückt. Von dort kann es wiederum über das elektrisch ansteuerbare Ventil 22, das als Regelventil ausgeführt ist, in das Ausgleichsvolumen 28 des Stoßdämpfers gelangen.

Bei diesen Vorgängen ist folgendes wesentlich:

  • • Sowohl beim Ziehen als auch beim Drücken des Stoßdämpfers fließt zwangsweise Volumen über das Ventil 22. Das Ventil 22 kann also in beiden Bewegungsrichtungen zur Beeinflussung der Charakteristik des Stoßdämpfers benutzt werden.
  • • Das Ventil 22 wird unabhängig von der Bewegungsrichtung immer in derselben Richtung durchströmt.

Man kann die Drosselung des Ventils 22 also dazu nutzen, die Charakteristik des Stoßdämpfers wesentlich zu beeinflussen. Dies ist sowohl in der Zug- als auch in der Druckphase möglich.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass das Bodenventil 30 und das Kolbenventil 24 in der Praxis nicht einfache Rückschlagventile sind. Tatsächlich haben sie eine komplexe Eigendynamik. Bei geregelten Stoßdämpfern ist ihr Anteil an der Dämpfung aber reduziert. Er wird nur zur Feinabstimmung verwendet. Der wesentliche Anteil stammt aus dem elektrisch ansteuerbaren (Regel-) Ventil 22.

Die 2 zeigt die gewünschte Dämpfungscharakteristik des bereits erwähnten Stoßdämpfer-Regelventils (Ventil 22) in Form eines Kennfeldes. Gezeigt wird der durch das elektrisch ansteuerbare Ventil einstellbare Druckabfall p in Abhängigkeit von dem durch das Ventil 22 hindurch fließenden Volumenstrom V. Jede Linie ist eine Einzelkennlinie zur Darstellung der im Stoßdämpfer zu realisierenden Dämpfungscharakteristik, die jeweils einer bestimmten elektrischen Bestromung des erfindungsgemäßen Ventils 22 entspricht. Das erfindungsgemäße Ventil 22 hat bei kleinen Volumenströmen V zunächst die Charakteristik einer Drossel (Bereich I). Bei höheren Volumenströmen verhält sich das Ventil 22 wie ein Druckbegrenzer (Bereich II). Wenn die Drosselwirkung in Bereich I stärker wird, so korrigiert das Ventil auch den zugehörigen Begrenzungsdruck im Bereich II derart, dass der Begrenzungsdruck im Bereich II höher wird.

Welcher Erregerstrom zum Erreichen welcher Kennlinie am Ventil 22 nötig ist, ist für die Erfindung zunächst unwesentlich. Vorteilhaft funktioniert das Ventil 22 stufenlos; und jede beliebige weitere Kennlinie zwischen den exemplarisch gezeigten Kennlinien ist durch entsprechende elektrische Bestromung des Ventils 22 erreichbar.

Zur Erfüllung der voran erläuterten Merkmale sollen nunmehr der Aufbau und die Funktion des erfindungsgemäßen Ventils 22 anhand der 311 erläutert werden.

Die 3 zeigt das erfindungsgemäße Ventil 22 in einer gegenüber 1 vergrößerten Ansicht im unbestromten, voll geöffneten Zustand. Man sieht im oberen Bildbereich einen Elektromagnetantrieb 16, bestehend aus einem Magnetanker 2 und einer Stromspule 17. Der Magnetantrieb 16 betätigt einen in einem Gehäuse 1 geführten Ventilschieber 5 ausschließlich in eine Bewegungsrichtung. Zur variablen Volumenstromregelung befindet sich zwischen dem Ventileinlass 9 und dem Ventilauslass 10 im Gehäuse 1 ein Durchlass 7, dessen Öffnungsquerschnitt mittels einer Steuerkante des Ventilschiebers 5 beliebig veränderbar ist. Zur Realisierung der in 2 abgebildeten Kennlinien sind erfindungsgemäß im Gehäuse 1 geeignete Mittel (6, 11, 12, 14) vorgesehen sind, die mit zunehmenden Volumenstrom eine Begrenzung des hydraulischen Drucks ermöglichen, wobei die Mittel besonders kompakt innerhalb des Ventilschiebers 5 angeordnet sind.

Wie aus 3 hervorgeht, bestehen die Mittel aus einer Blende 14, einem von einer Feder 6 beaufschlagten Ventilschließglied 12 und einem Ventilsitz 11, der in einem mit dem Gehäuse 1 verbundenen Führungskörper 8 angeordnet ist, der sich in den als Hohlkolben ausgeführten Ventilschieber 5 mit geringer Spielpassung derart erstreckt, dass der Ventilschieber 5 auf dem Führungskörper 8 flüssigkeitsdicht axial verschiebbar ist. Der Führungskörper 8 ist gewissermaßen ein Patroneneinsatz, der von unten in das rohrförmige Gehäuse 1 eingeschraubt wird.

Das vom Ventilschließglied 12 abgewandte Ende der Feder 6 stützt sich entweder am Kolbenboden des Ventilschiebers 5 oder wie aus 3 ersichtlich ist, an einem mit dem Ventilschieber 5 fest verbundenen Stößel 4 ab, der mit dem Magnetanker 2 des Magnetantriebs 16 eine Baueinheit bildet.

Das Ventilschließglied 12, die Feder 6 und der Ventilsitz 11 bilden ein im Ventilschieber 5 angeordnetes Druckbegrenzungsventil 13, über das beim Erreichen seines Ventilöffnungsdrucks ein Volumenstrom zur Blende 14 leitbar ist, wodurch eine hydraulische Druckdifferenz am Ventilschieber 5 einstellbar ist, die zur Einhaltung eines konstanten Druckbegrenzungswertes den Ventilschieber 5 abhängig von der Größe der elektrischen Bestromung des Magnetantriebs 16 in eine den Volumenstrom regelnde Stellung bewegt.

Der Ventilöffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 13 ist durch die Vorspannkraft der Feder 6 veränderbar, die durch die elektromagnetisch initiierte Arbeitsstellung des Ventilschiebers 5 beeinflussbar ist.

Wie noch näher unter Bezugnahme auf 69 in den folgenden Beschreibungsteilen zu erläutern ist, weist der Magnetantrieb 16 ein Element 15 auf, das beim Ausfall der elektrischen Betätigung des Magnetankers 2 den Ventilschieber 5 selbsttätig in eine gewünschte, die hydraulische Druckbegrenzungsfunktion definierende Stellung positioniert. Das Element ist auf einfache Weise aus einem Permanentmagneten 15 gebildet, der entweder ein Bestandteil des Magnetankers 2 oder der Stromspule 17 ist.

In einer ersten zweckmäßigen Ausführungsform nach 6 ist der Permanentmagnet 15 als eine radial magnetisierte Scheibe ausgebildet, die im oberen Endbereich der Stirnfläche der Stromspule 17 angeordnet ist.

In Ergänzung zu 6 zeigt die 7 einen abschnittsweise mit hartmagnetischen Sektoren versehenen, weichmagnetischen Scheibenkörper 18, der zwischen dem Permanentmagneten 15 und der Stirnfläche der Stromspule 17 angeordnet ist.

Die 8 zeigt den Permanentmagneten 15 als Bestandteil des Magnetankers 2, der als axial magnetisierte Ringteile mit dem Stößel 4 verbunden ist.

Alternativ dazu zeigt ferner die 9 eine weitere zweckmäßige Ausführung des Permanentmagneten 15, der ebenso wie in 8 als ein axial magnetisiertes Ringteil ausgebildet ist, das nunmehr im Bereich des Innenumfangs der Stromspule 17 angeordnet ist.

Generell gilt für die Funktion des bisher konstruktiv beschriebenen Ventils 22 folgendes:

Wird der Magnetantrieb 16 elektrisch bestromt, so erfolgt eine abbildungsgemäß nach unten gerichtete Hubbewegung des Magnetankers 2, der über den hydraulisch druckausgeglichenen Stößel 4 mit dem als Hohlkolben ausgeführten Ventilschieber 5 fest verbunden ist. Auf dem Stößel 4 ist eine Scheibe 3 aufgepresst, die an der Unterseite des Magnetankers 2 anliegt, wodurch zur Betätigung des Ventilschiebers 5 eine einfache Mitnahme des Stößels 4 bei Erregung des Magnetankers 2 gewährleistet ist. Der elektromagnetisch initiierte Abwärtsbewegung des Ventilschiebers 5 wirkt hierbei die Feder 6 entgegen, die zwischen dem im Ventilschieber 5 eingepressten Endabschnitt des Stößels 4 und dem kugelförmigen Ventilschließglied 12 eingespannt ist, das durch die Wirkung der Feder 6 an dem Ventilsitz 11 verharrt. Der Ventilsitz 11 ist ein Bestandteil des in den Ventilschieber 5 hineinragenden Führungskörpers 8, entlang dessen zylindrischen Innenmantel der Ventilschieber 5 flüssigkeitsdicht zentriert ist.

In 3 befindet sich der Magnetantrieb 16 im unbestromten Zustand, weshalb der Ventilschieber 5 in der obersten Position verharrt. Der Durchlass 7 im Führungskörper 8 wird vom Ventilschieber 5 nicht verdeckt, sodass eine ungehinderte Durchströmung zwischen dem Ventileinlass 9 und dem Ventilauslass 10 gewährleistet ist. Dies ist jedoch keine mögliche Arbeitspositon des Ventils.

Die 4 zeigt das Ventil 22 im elektrisch bestromten Zustand in der gedrosselten Arbeitsposition. Durch die vom Stößel 4 auf die Feder 6 ausgeübte Kraft wird der Ventilschieber 5 nach unten bewegt. Der Durchlass 7 im Führungskörper 8 wird mit zunehmender elektromagnetischer Bestromung des Magnetantriebs 16 immer mehr verdeckt. Der Ölfluss des Stoßdämpfers, der vom Ventileinlass 9 zum Ventilauslass 10 des erfindungsgemäßen Ventils strömen will, wird mit zunehmender elektrischer Bestromung immer mehr gedrosselt. Damit ist der Bereich I (Drosselbereich) des Kennfeldes nach 2 realisiert. Das Druckbegrenzungsventil 13 ist in der abgebildeten Arbeitposition, in welcher der Ventilschieber 5 vom Magnetantrieb 16 unmittelbar betätigt ist, noch unwirksam, sodass keine Druckbegrenzung erfolgt. Unter Hinweis auf den Kennlinienverlauf nach 2 befindet sich der Drosselbereich noch unter dem Druckbegrenzungsbereich.

Hingegen zeigt die 5 das Ventil 22 in einer Position, die erforderlich ist, um den Bereich II einer Kennlinie bzw. des Kennfeldes zu realisieren. Das Ventil ist elektrisch bestromt und arbeitet im Druckbegrenzungsbereich, sodass der Ventilschieber 5 nicht mehr direkt elektrisch sondern hydraulisch gesteuert der Arbeitsweise des Druckbegrenzungsventils 13 folgt. Dies soll nachfolgend erläutert werden: Mit jeweils zunehmenden Volumenstrom steigt der hydraulische Druck im Ventileinlass 9 des Ventils. Ab einem von der Vorspannung der Feder 6, mithin also von der Kraft des Magnetantriebs 16 abhängigen Druck öffnet das durch die Feder 6 und dem am Ventilsitz 11 anliegende Ventilschließglied 12 dargestellte Druckbegrenzungsventil 13. Hierdurch lässt sich sehr präzise ein geringer Volumenstrom über die Blende 14 im Ventilschieber 5 entlang dem Außenumfang des Ventilschiebers 5 zum Ventilauslass 10 leiten. Durch die hydraulische Druckdifferenz vor und nach der Blende 14 wird der Ventilschieber 5 hydraulisch nach oben gedrückt. Dadurch wird für den Volumenhauptstrom durch das Ventil der Durchlass 7 von der Steuerkante des Ventilschiebers 5, dargestellt durch den unteren Kolbenrand, weniger verdeckt. Die Drosselung im Ventil und damit der Öldruck sinkt etwas. Dabei stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, dergestalt, dass der hydraulische Druck auch bei weiter ansteigendem Volumenstrom im Ventil nicht stärker ansteigen kann als es das kleine Druckbegrenzungsventil 13 vorgibt. Hieraus folgt, dass bei steigender elektromagnetischer Erregung bzw. Steigerung der Magnetkraft auch der Begrenzungsdruck des Druckbegrenzungsventils 13 steigt, wodurch sich das in 2 dargestellte Kennfeld ergibt.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass das Ventil 22 im Bereich I des Kennfeldes wie ein direkt gesteuertes Ventil arbeitet. In diesem Arbeitsbereich wird der Ventilschieber 5 vom Magnetantrieb 16 gegen die Kraft der Feder 6 direkt bewegt. Im Bereich II arbeitet der betrachtete Ventilschieber 5 wie ein Ventilschieber eines Druckfolgeventils in Abhängigkeit von der Wirkung des kleinen Druckbegrenzungsventils 13. Der Ventilschieber 5 befindet sich dann im Kraftgleichgewicht von Feder-, Magnet- und hydraulischer Kraft.

Ferner ist zu erwähnen, dass durch die Bauart des erfindungsgemäßen Ventils alle Voraussetzungen erfüllt sind, dass die durch den Volumenstrom hervorgerufenen Kräfte im Bereich des Durchgangs 7 vernachlässigbar gering und daher ohne Einfluss auf das Regelverhalten des Ventilschiebers 5 sind.

Für den sicheren Betrieb im Fahrzeug darf das Ventil 22 bei Ausfall der Bestromung jedoch nicht, wie bisher vereinfacht dargestellt, in die weichste Kennlinie mit der geringsten Drosselung bzw. dem geringsten Begrenzungsdruck zurückfallen. Die Wirkung der Fahrzeugstoßdämpfer wäre viel zu schwach, um die Bewegungen des Fahrzeugkörpers zu kontrollieren. Ein Aufschwingen und Ausbrechen des Fahrzeugs wäre wahrscheinlich. Daher soll mit Hilfe des erfindungsgemäßen Ventils 22 die Eigenschaft des Stoßdämpfers derart ausgeprägt sein, dass auch bei einem Ausfall des Magnetantriebs 16 eine Dämpfungswirkung im mittleren Bereich des Kennfeldes (siehe 2) gewährleistet ist.

Diesbezüglich bestünde die Möglichkeit, den Ventilschieber 5 z.B. durch eine zweite Feder in eine mittlere Position zu bringen sowie einen Magnetantrieb zu verwenden, der zwei Elektromagnete aufweist, um die erforderliche Dämpfungseigenschaft zu realisieren. Dies würde aber eine dritte Kabelader vom Steuergerät zum Magnetantrieb 16 bedingen und eine Integration der zweiten Feder im Gehäuse 1 erfordern. Wahlweise käme auch eine Tauchspule in Erwägung, wie sie bei Lautsprechern verwendet wird. Sie kann durch Umpolen der Bestromung nach beiden Seiten ausgelenkt werden. Sie ist aber sehr groß, schwer und vor allem sehr teuer, da sie einen sehr großen und relativ kompliziert aufgebauten Permanentmagneten benötigt. Zudem wären hochdruckdichte Stromdurchführungen in das Ventil 22 nötig.

Daher soll unter Vermeidung der beschriebenen Lösungsansätze nachfolgend anhand den 69 mehrere, so genannte Failsafe-Konzepte vorgestellt werden, die bei Ausfall des Magnetantriebs auf einfache Weise die gewünschte Dämpfungscharakteristik aufrechterhalten.

Die 6 zeigt hierzu einen Permanentmagneten 15, der aber nicht auf eine Tauchspule wie in Lautsprechern wirkt, sondern ein Teil des Magnetkreises des Magnetantriebs 16 ist. Der Permanentmagnet 15 ist hierzu als eine radial magnetisierte Scheibe ausgeführt. Damit erzeugt der Permanentmagnet 15 eine Grundkraft auf den Anker 2, die beim Ausfall des Magnetantriebs 16 die für den sicheren Betrieb des Fahrzeugs erforderliche Dämpfungskraft erzeugt.

Unter den zu 6 erläuterten Voraussetzungen lässt sich mit Hilfe einer Steuerstromquelle mit wechselbarer Polarität für den Normalbetrieb des Ventils 22 ein resultierendes Magnetfeld B nach 10 erreichen. Eine Bestromung (–I) in negativer Richtung wirkt der Kraft des Permanentmagneten 15 entgegen, die Gesamtfeldstärke B sinkt. Umgekehrt erfolgt eine Addition mit steigender Gesamtfeldstärke B. Nach diesem Wirkungsprinzip lässt sich das gesamte Kennfeld des Ventils 22 darstellen.

Prinzipiell könnte man auch ohne Umpolung alle nötigen Kraftwerte erreichen, wenn man die Stromspule 17 ständig gegen den Permanentmagneten 15 arbeiten ließe und sie so hoch bestromt, dass dieser magnetisch umgepolt würde. Es ergäbe sich eine Gesamtfeldstärke B nach 11. Da für die Kraft auf den Magnetanker 2 nur der Betrag der Magnetfeldstärke B relevant ist und nicht das Vorzeichen, würde mit steigender Bestromung die Kraft zunächst auf Null sinken und dann wieder ansteigen. Unklar ist, ob sich ein Permanentmagnet 15 darstellen lässt, der diese magnetische Umpolung verkraftet. Um diese Problematik zu entschärfen, wird daher vorgeschlagen, durch Einbetten von kleinen hartmagnetischen Inseln in ein weichmagnetisches Substrat sozusagen Ausweichmöglichkeiten für die entgegengesetzten Magnetfeldlinien zuschaffen. Dabei würde sich die Leistung des Magneten allerdings etwas verringern.

Die 7 zeigt dieses Prinzip auf die makroskopische Ebene transferiert. Der weichmagnetische Scheibenkörper 18 ist parallel zum Permanentmagneten 15 angeordnet und stellt die angesprochene Lösung des oben genannten Problems dar.

Die 8 zeigt alternativ einen permanentmagnetischen Anker 2 für das Ventil 22. Er zieht sich selbst in eine Grundposition, die einer mittleren Dämpfung entspricht. Durch positive und negative Bestromung der Stromspule 17 lässt er sich nach beiden Seiten aus der Mittellage auslenken.

Die 9 zeigt ein Prinzip mit einem als Hohlzylinder ausgeführten Permanentmagneten 15 im Ventil 22. Da er innerhalb der Stromspule 17 angeordnet ist, bildet der Permanentmagnet 15 über den Gehäuseabschnitt 19 mit dem Magnetanker 2 und dem Ende des inneren Jochteils 20 einen sehr kleinen Magnetkreis, der die Grundkraft erzeugt. Um diese Grundkraft zu verringern „saugt" man bei entsprechender Bestromung der Stromspule 17 gewissermaßen Magnetfeldlinien über das innere Jochteil 20, das äußere Jochteil 21 und den Gehäuseabschnitt 19 aus dem kleinen Magnetkreis heraus. Die Teile 19, 20 und 21 bilden somit den großen Magnetkreis. Man hat also einen kleinen und einen großen Magnetkreis, die beide logisch in Form einer „Acht" verbunden sind. Der „Querstrich" dieser „Acht" ist der Magnetanker 2. Um die Kraft zu verstärken, bestromt man die Stromspule 17 sodann umgekehrt, wodurch sich die Feldlinien gewissermaßen aufaddieren. Die Anordnung nach 9 hat den Vorteil, dass der Permanentmagnet 15 nicht „überfahren" werden kann oder dieser umgepolt werden muss.

Soweit bezüglich der 48 nicht auf alle abgebildeten konstruktiven Einzelheiten des Ventils 22 eingegangen wurde, sind diese Einzelheiten dem vorangegangenen Beschreibungsteil zu 3 zu entnehmen.

1
Gehäuse
2
Magnetanker
3
Scheibe
4
Stößel
5
Ventilschieber
6
Feder
7
Durchlass
8
Führungskörper
9
Ventileinlass
10
Ventilauslass
11
Ventilsitz
12
Ventilschließglied
13
Druckbegrenzungsventil
14
Blende
15
Permanentmagnet
16
Magnetantrieb
17
Stromspule
18
Scheibenkörper
19
Gehäuseabschnitt
20
Jochteil
21
Jochteil
22
Ventil
23
Kolbenstange
24
Kolbenventil
25
Raum
26
Öffnung
27
Raum
28
Ausgleichsvolumen
29
Raum
30
Bodenventil


Anspruch[de]
Elektrisch ansteuerbares Ventil zur variablen Verstellung der Dämpferkennlinie eines Schwingungsdämpfers, mit einem Magnetantrieb zur Betätigung eines in einem Gehäuse geführten Ventilschiebers in eine Bewegungsrichtung, sowie mit einem zur variablen Volumenstromregelung zwischen einem Ventileinlass und einem Ventilauslass im Gehäuse angeordneten Durchlass, dessen Öffnungsquerschnitt mittels einer Steuerkante des Ventilschiebers beliebig veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (1) Mittel (6, 11, 12, 14) vorgesehen sind, die mit zunehmenden Volumenstrom eine Begrenzung des hydraulischen Drucks gewährleisten. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6, 11, 12, 14) innerhalb des Ventilschiebers (5) angeordnet sind. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel aus einer Blende (14), einem von einer Feder (6) beaufschlagten Ventilschließglied (12) und einem Ventilsitz (11) gebildet sind, der in einem mit dem Gehäuse (1) verbundenen Führungskörper (8) angeordnet ist, der sich in den als Hohlkolben ausgeführten Ventilschieber (5) mit geringer Spielpassung derart erstreckt, dass der Ventilschieber (5) auf dem Führungskörper (8) flüssigkeitsdicht axial verschiebbar ist. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das vom Ventilschließglied (12) abgewandte Ende der Feder (6) entweder am Kolbenboden des Ventilschiebers (5) oder an einem mit dem Ventilschieber (5) fest verbundenen Stößel (4) abstützt, der mit dem Magnetanker (2) des Magnetantriebs (16) eine Baueinheit bildet. Ventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließglied (12), die Feder (6) und der Ventilsitz (11) ein im Ventilschieber (5) angeordnetes Druckbegrenzungsventil (13) bilden, über das beim Erreichen seines Ventilöffnungsdrucks ein Volumenstrom zur Blende (14) leitbar ist, wodurch eine hydraulische Druckdifferenz am Ventilschieber (5) einstellbar ist, die zur Einhaltung eines konstanten Druckbegrenzungswertes den Ventilschieber (5) abhängig von der Größe der elektrischen Bestromung des Magnetantriebs (16) in eine den Volumenstrom regelnde Stellung bewegt. Ventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilöffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils (13) durch die Vorspannkraft der Feder (6) veränderbar ist, die durch die elektromagnetisch initiierte Arbeitsstellung des Ventilschiebers (5) beeinflussbar ist. Ventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetantrieb (16) mit einem Element (15) versehen ist, das beim Ausfall der elektrischen Erregung des Magnetantriebs (16) den Ventilschieber (5) selbsttätig in eine gewünschte, die hydraulische Druckbegrenzungsfunktion definierende Stellung positioniert. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Element aus einem Permanentmagneten (15) gebildet ist, der entweder ein Bestandteil des Magnetankers (2) oder einer Stromspule (17) ist. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (15) eine radial magnetisierte Scheibe ist, die im oberen Endbereich der Stirnfläche der Stromspule (17) angeordnet ist. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (15) ein axial magnetisiertes Ringteil ist, das im Bereich des Innenumfangs der Stromspule (17) angeordnet ist. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Permanentmagneten (15) und der Stirnfläche der Stromspule (17) ein weichmagnetischer Scheibenkörper (18) angeordnet ist, der abschnittsweise mit hartmagnetischen Sektoren versehen ist.






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