DE102015218490A1 - Schwingungsdämpfer sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

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Holger Kirchner
Norbert Ackermann
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem Arbeitszylinder, einem in dem Arbeitszylinder verschiebbaren Kolben, der den Arbeitszylinder in einen ersten Arbeitsraum und einen zweiten Arbeitsraum teilt, einer am Kolben befestigten Kolbenstange, einer ersten Speichereinrichtung, die mit einem der beiden Arbeitsräume über einen ersten Fluidweg verbunden ist, einer zweiten Speichereinrichtung, die mit dem anderen Arbeitsraum über einen zweiten Fluidweg verbunden ist, einer Hydraulikvorrichtung, die mit dem ersten Arbeitsraum und dem zweiten Arbeitsraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluidweg zumindest teilweise mit einer Verschließeinrichtung verschließbar ist. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem Arbeitszylinder, einem in dem Arbeitszylinder verschiebbaren Kolben, der den Arbeitszylinder in einen ersten Arbeitsraum und einen zweiten Arbeitsraum teilt, eine am Kolben befestigten Kolbenstange, einer ersten Speichereinrichtung, die mit einem der beiden Arbeitsräume über einen ersten Fluidweg verbunden ist, einer zweiten Speichereinrichtung, die mit dem anderen Arbeitsraum über einen zweiten Fluidweg verbunden ist, einer Hydraulikvorrichtung, die mit dem ersten Arbeitsraum und dem zweiten Arbeitsraum verbunden ist.
  • Um eine Aufbaukontrolle, das heißt eine Höheneinstellung des Fahrzeugsaufbaus, mittels eines Schwingungsdämpfers realisieren zu können weist dieser üblicherweise eine Pumpe auf, mit der entweder Hydrauliköl von einem der beiden Arbeitsräume im Arbeitszylinder in den anderen gepumpt wird oder ein Druck am Kolben erzeugt wird, um so die Lage des Kolbens und damit der Kolbenstange zu beeinflussen. Dies kann zum Ausgleichen erfolgen, dass bei schrägstehenden Untergründen wie Hanglagen oder sonstigen Hängen ein Ausgleich zum Untergrund geschaffen wird. Es können aber auch kurzfristig Fahrbahnunebenheiten oder eine Schräglage bei Kurvenfahrten ausgeglichen werden. Auch kann für unterschiedliche Beladungen jeweils eine Korrektur des Niveaus vorgenommen werden. Bei kurzzeitigen Verlagerungen des Aufbaus spricht man, je nachdem gegenüber welcher Achse die Schrägstellung erfolgt, von einem Wanken oder Nicken des Kraftfahrzeugs.
  • Neben dem ersten Ausgleichsraum verfügen Schwingungsdämpfer, die zur Aufbaukontrolle verwendbar sind, über einen zweiten Ausgleichsraum. Ein solcher Schwingungsdämpfer ist aus der DE 10 2012 202 100 A1 bekannt. Diese beiden Ausgleichsräume nehmen richtungsabhängig das verdrängte Ölvolumen auf. Für die Aufbaukontrolle, also der Anpassung des Kraftfahrzeugaufbaus an den Untergrund. wird ein Ölvolumen zwischen den beiden Arbeitsräume mittels einer Pumpe umverteilt, um so den Druck auf den Kolben zu verändern und kurzfristig die Horizontierung des Aufbaus so anzugleichen, dass Bodenunebenheiten nicht auf das Kraftfahrzeug übertragen werden. Die Horizontierungdes Fahrzeugaufbaus ist für die gesamte Fahrt vorgesehen und in dieser Hinsicht langfristig.
  • Ein grundsätzliches Problem bei Schwingungsdämpfern, die aktiv zur Horizontierung eingesetzt werden besteht darin, dass bei langanhaltender Horizontierung, z. B. bei Kurvenfahrten, eine Pumpe unter Verwendung eines zusätzlichen Ölreservoirs eingesetzt werden muss.
  • Es besteht daher Bedarf an einem Schwingungsdämpfer der eingangs genannten Art, bei dem der Energieverbrauch reduziert ist.
  • Zur Lösung des Problems wird ein Schwingungsdämpfer mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weiterführende Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass ein vom Dämpfungssystem abklemmbarer Fluidweg vorhanden ist. Dadurch wird die Stützkraft des Systems beeinflusst und kann auch aktiv vorgegeben werden.
  • Bevorzugt ist eine erste Speichereinrichtung über den ersten Fluidweg mit einem Arbeitsraum und die zweite Speichereinrichtung über den zweiten Fluidweg mit dem anderen Arbeitsraum verbunden. Damit ist einer der beiden Speicher, insbesondere der als Ölreservoir verwendete Speicher, vom Dämpfungssystem abklemmbar. Dann kann der Schwingungsdämpfer so betrieben werden als wenn die erste Speichereinrichtung nicht vorhanden wäre. Genereller ausgedrückt wird bevorzugt diejenige als die erste Speichereinrichtung angesehen, die nicht den Ausgleichsraum darstellt.
  • Bei Schwingungsdämpfern, die nach dem Einrohrdämpferprinzip arbeiten, istder Ausgleichsraum vorgespannt, um eine entsprechende Haltekraft bzw. Stützdruck zur Abstützung der Dämpfung aufzubringen. Der Ausgleichsraum kompensiert das bei Bewegung der Kolbenstange verdrängte Ölvolumen, wobei die Vorspannung im gasgefüllten Teil zwischen 50 und 150 bar betragen kann. Dabei handelt es sich um rein exemplarische Werte, je nach Anwendungsfall können die vorzuhaltenden Drücke auch geringer sein.
  • Bei Dämpfern, die nach dem Zweirohrdämpferprinzip arbeiten, wird die Dämpfwirkung bei einer Einfahrbewegung der Kolbenstange dagegen über ein Bodenventil erzielt. Bei Zweirohrdämpfern liegt üblicherweise ein geringer Vorspannungsdruck vor. Dies ist aber nicht zwingend. Bei einem Schwingungsdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Ausgleichsraum mit hohen Basisdrücken, d.h. mit Drücken von 30 bar bis 50 bar, vorgespannt ist. Dann sind die Druckverhältnisse beim Pumpen des Öls vorteilhafter.
  • Die erste Speichereinrichtung, die als Ölreservoirfür eine statische Niveauregulierung dient, weist im Ausgangszustand, d. h. beispielsweise das Fahrzeug ist mit einer Person besetzt, vielfach die gleiche Vorspannung auf, wie die zweite Speichereinrichtung.Grundsätzlich wäre jedoch auch eine geringere Vorspannung technisch möglich. Grundsätzlichi können die Dämpfer sowohl nach dem Einrohrdämpferprinzip oder nach dem Zweirohrdämpferprinzip aufgebaut sein.
  • Zumindest die zweite Speichereinrichtung kann auch als Energiespeicher beschrieben werden.
  • Die Verbindung der ersten Speichereinrichtung und der zweiten Speichereinrichtung mit dem jeweiligen Arbeitsraum wird dadurch realisiert, dass eine Fluidverbindung zwischen dem einzelnen Arbeitsraum und der jeweiligen Speichereinrichtung besteht. Die Speichereinrichtungen müssen dabei keine außerhalb der Rohrelemente des Schwingungsdämpfers angeordnete Einrichtungen sein, wie beschrieben kann eine zweite Speichereinrichtung in Form eines Ausgleichsraums auch über Gasbags, die zwischen dem Arbeitszylinder und dem Behälterrohr angeordnet sind, ausgebildet sein. Nur bei einer Fluidverbindung können Fluidbewegungen aus den Arbeitsräumen heraus erfolgen.
  • Bevorzugt ist die zweite Speichereinrichtung mit dem Druckrichtungsarbeitsraum verbunden. Der kolbenstangenseitige Arbeitsraum ist der Zugrichtungsarbeitsraum und der kolbenstangenferne Arbeitsraum der Druckrichtungsarbeitsraum.
  • Dadurch dass der erste Fluidweg verschließbar ist, kann der Schwingungsdämpfer so betrieben werden, dass die Wirkung der ersten Speichereinrichtung verringert ist.
  • Dadurch wird es möglich, den Schwingungsdämpfer mit weniger Energieaufwand zu betreiben. Insbesondere kann der erste Fluidweg vollständig verschließbar sein. Dann kann der Schwingungsdämpfer so betrieben werden, als ob die erste Speichereinrichtung überhaupt nicht vorhanden wäre. Dann muss bei der Aufbaukontrolle nicht gegen die erste Speicheinrichtung angearbeitet werden.
  • Bevorzugt kann im ersten Fluidweg ein Ventil zum Öffnen und Schließen des ersten Fluidweges angeordnet sein. Das Ventil stellt die Möglichkeit dar, den ersten Fluidweg kontrolliert zu öffnen und zu verschließen Welche der Strömungsrichtungen freigegeben wird oder ob der Fluidweg komplett verschlossen wird, ist über eine Regelungseinrichtung beeinflussbar. Dabei kann auch geregelt werden, ob ein teilweises Öffnen einer der beiden Strömungsrichtungen oder eine komplette Freigabe in einer oder beiden Strömungsrichtungen vorliegt. Bevorzugt ist das Ventil als 3/2-Wegeventil ausgebildet. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Hydraulikvorrichtung mit dem ersten Arbeitsraum, der mit der ersten Speichereinrichtung verbunden ist, über einen dritten Fluidweg verbunden ist, der zumindest teilweise mit dem ersten Fluidweg übereinstimmt. Dann kann mittels des 3/2-Wegeventils jeweils eine Verbindung zwischen dem ersten Arbeitsraum und der ersten Speichereinrichtung, dem ersten Arbeitsraum und der Hydraulikvorrichtung, der Hydraulikvorrichtung und der ersten Speichereinrichtung oder zwischen dem ersten Arbeitsraum und der ersten Speichereinrichtung und der Hydraulikvorrichtung hergestellt werden.
  • Die Hydraulikvorrichtung kann eine Pumpe umfassen, weiterhin kann sie einen Elektromotor aufweisen, der zum Antrieb der Pumpe geeignet ist. In einer Weiterbildung kann sie einen Generator aufweisen, sodass über die Pumpe auch eine Rekuperation möglich ist. Dann kann der Generator zusammen mit dem Motor eine Baueinheit bilden, und insbesondere als Gerotor ausgebildet sein.
  • Das Ventil bzw. die Schließeinrichtung kann dabei im oder am Arbeitszylinder angeordnet sein, sie kann alternativ auch im ersten Fluidweg oder an der ersten Speicheinrichtung vorgesehen sein. Wesentlich ist nur, dass mit der Verschließeinrichtung der erste Fluidweg verschließbar ist. Hierzu muss die Verschließeinrichtung irgendwie an den ersten Fluidweg angrenzen oder ein Teil dessen sein. Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Ventils ist es bevorzugt, dass der übereinstimmende Fluidwegabschnitt verschließbar ist, sodass die Hydraulikvorrichtung von dem Arbeitsraum zumindest teilweise trennbar ist. Die Verschließeinrichtung kann also dazu verwendet werden, nicht nur die erste Speichereinrichtung sondern auch gleichzeitig die Hydraulikvorrichtung von dem Arbeitsraum, mit dem die erste Speichereinrichtung verbunden ist, zu trennen. Bei üblichen Anordnungen ist dies der erste Arbeitsraum, durch den teilweise die Kolbenstange führt. Dies wird weiter unten genauer dargelegt.
  • Vorteilhafterweise können im ersten Fluidweg zwei Verschließeinrichtungen angeordnet sein, wobei eine Verschließeinrichtung in einem mit dem dritten Fluidweg übereinstimmenden Abschnitt und die zweite Verschließeinrichtung in einem nicht übereinstimmenden Abschnitt angeordnet ist. Dadurch können die erste Speichereinrichtung alleine oder gleichzeitig die Hydraulikvorrichtung und die erste Speichereinrichtung vom ersten Arbeitsraum getrennt werden.
  • Weiterhin kann der vierte Fluidweg durch eine Verschließeinrichtung zumindest teilweise verschließbar sein. Dadurch kann die Hydraulikvorrichtung vom zweiten Arbeitsraum getrennt werden.
  • Mit dem zweiten Arbeitsraum ist die Hydraulikvorrichtung über einen vierten Fluidweg verbunden, der zumindest teilweise mit dem zweiten Fluidweg übereinstimmen kann. Bevorzugt ist der vierte Fluidweg in dem Abschnitt verschließbar, in dem er nicht mit dem zweiten Fluidweg übereinstimmt, so dass die Hydraulikvorrichtung vom zweiten Arbeitsraum zumindest teilweise trennbar ist, ohne die zweite Speichereinrichtung vom zweiten Arbeitsraum zu trennen. Die zweite Speichereinrichtung bildet den Ausgleichsraum, der nicht hydraulisch vom zweiten Arbeitsraum getrennt werden soll. Auch hier wird zum Verschließen des vierten Fluidweges bevorzugt ein Ventil verwendet.
  • Bevorzugt ist das Ventil zur Veränderung der Dämpfkraft des Schwingungsdämpfers im Kolben angeordnet. Besonders bevorzugt sind zwei Ventile im Kolben vorgesehen, wobei das eine Ventil die Dämpfkraft in die Zugrichtung und das andere Ventil die Dämpfkraft in die Druckrichtung einstellt. Dementsprechend können die beiden Ventile unterschiedliche Kennlinien aufweisen.
  • Vorteilhafterweise kann wenigstens einer der ersten Speichereinrichtung oder zweiten Speichereinrichtung koaxial zum Arbeitszylinder angeordnet sein. Insbesondere kann die erste Speichereinrichtung und/oder die zweite Speichereinrichtung als gasgefüllte Hüllkörper ausgebildet sein. Derartige Hüllkörper werden auch Gasbag genannt. Gasbags sind grundsätzlich bekannt. Aus der DE 10 2006 011 397 B3 gehen beispielsweise Gasbags hervor, die von außerhalb des Schwingungsdämpfers befüllbar sind.
  • Vorteilhafterweise kann die Kolbenstange teilweise im ersten Arbeitsraum angeordnet sein. Dementsprechend ist die zweite Speichereinrichtung und damit der Ausgleichsraum mit dem zweiten Arbeitsraum verbunden, der kolbenstangenfrei ist. Dabei wird davon ausgegangen, dass der Schwingungsdämpfer in „Normallager“ und nicht in einer Top-Mount-Lage eingebaut ist. Top-Mount bedeutet dabei, dass die Kolbenstange mit dem Rad verbunden ist und der Boden des Schwingungsdämpfers mit dem Kraftfahrzeugaufbau.
  • Daneben betriff die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Schwingungsdämpfers. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Fluidweg durch die Verschließeinrichtung in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Hydraulikvorrichtung verschlossen wird. Dabei wird der erste Fluidweg nicht nur verschlossen, um den Schwingungsdämpfer betreiben zu können als wäre die zweite Speichereinrichtung nicht vorhanden. Vielmehr wird dieser Zustand in Abhängigkeit der Hydraulikvorrichtung gesehen.
  • Weitere Vorteile des Verfahrens ergeben sich auch aus der Beschreibung des Schwingungsdämpfers. Auf diese wird zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen.
  • Insbesondere kann der erste Fluidweg nach der Einstellung der Niveaulage durch die Verschließeinrichtung verschlossen werden.
  • Die Pumpe übt dann beispielsweise nur eine Horizontierungsfunktion aus und wird z.B: 20s lang betrieben, bis das gewünschte Niveau des Aufbaus erreicht ist. Den Rest der Fahrt können Pumpe und Hydraulikvorrichtung weggeschaltet werden.
  • Sensoren zum Erkennen der Niveaulage sind grundsätzlich bekannt, da auch eine Niveauregulierung grundsätzlich bekannt ist.
  • Bevorzugt werden im Kolben angeordnete Dämpfventile während des Betriebs der Hydraulikvorrichtung geschlossen. Andernfalls würde die geöffneten Ventile einen Verlustvolumenstrom passieren lassen, der von Pumpe zusätzlich aufgebracht werden müsste.
  • In einer Ausgestaltung können die Dämpfventile in Abhängigkeit einer Frequenz der Ein- oder Ausfederungsbewegung des Kolbens geschlossen werden. Insbesondere können die Dämpfventile bei Frequenzen bis zu einer Grenzfrequenz, insbesondere bis 5 Hz, des Kolbens geschlossen werden. Bei darüber liegenden Frequenzen sind sie dagegen geöffnet. Bei stufenlos betätigbaren Ventilen wird jede Art des Durchlassens von Fluid als Öffnen angesehen. Die Grenzfrequenz wird von der Aufbaufrequenz bestimmt.
  • Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Schwingungsdämpfer. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass der Schwingungsdämpfer wie beschrieben ausgebildet ist.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten, ergeben sich aus der Folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
  • 1 einen hydraulischen Schaltplan eines Schwingungsdämpfers, und
  • 2 eine Ausgestaltung eines Schwingungsdämpfers.
  • 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1 mit einem vollständig mit Dämpfmedium, in der Regel Öl, gefüllten Arbeitszylinder 2, einem Kolben 3 und einer an dem Kolben 3 befestigte Kolbenstange 4. Der Kolben 3 unterteilt den Arbeitszylinder in einen ersten kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 5 und einen zweiten kolbenstangenfernen Arbeitsraum 6. Eine erste Speichereinrichtung 7 ist mit dem ersten Arbeitsraum 5 über einen ersten Fluidweg 8 verbunden. Der erste Fluidweg 8 weist dabei die Abschnitte 9 und 10 auf, die über einen Kupplungspunkt miteinander verbunden sind.
  • Mit dem zweiten Arbeitsraum 6 ist eine zweite Speichereinrichtung 12 über einen zweiten Fluidweg 14 verbunden. Die zweite Speichereinrichtung 12 dient als Ausgleichsraum zum Ausgleichen des beim Ein- und Ausfahren der Kolbenstange verdrängten Ölvolumens.Eine Hydraulikvorrichtung 16 ist mit dem ersten Arbeitsraum 5 über einen dritten Fluidweg 18 verbunden, der die Abschnitte 9 sowie 20, wobei der Abschnitt 20 ebenfalls an dem Kupplungspunkt angeschlossen ist. Der erste Fluidweg 8 und der dritte Fluidweg 18 stimmen also teilweise überein, und zwar im Abschnitt 9.
  • Grundsätzlich ist das vorliegende System in einem nicht dargestellten Fahrwerk für mehrere Funktionen vorgesehen. Die erste Speichereinrichtung 7 stellt ein Reservoir dar, das von der Hydraulikvorrichtung 16 ausschließlich abgerufen wird um das Niveau des Kolbens 3 und damit das statische Niveau des Kraftfahrzeugaufbaus zu regulieren. Das statische Niveau ändert sich nur in Abhängigkeit der Beladung des Fahrzeugs.
  • Im ersten Fluidweg 8 ist zwischen dem Kupplungspunkt und der ersten Speichereinrichtung als Verschließeinrichtung ein Ventil 22 in der Bauform eines 3/2-Wegeventils angeordnet. Das Ventil kann, wie dargestellt, entweder in eine der beiden Strömungsrichtungen durchlässig ein, Weiterhin kann das Ventil 22 den ersten Fluidweg 8 nur teilweise sperren, so dass der Durchfluss lediglich erschwert aber nicht gänzlich verhindert ist. Bevorzugt ist allerdings ein komplettes Verschließen des ersten Fluidweges 8 vorgesehen, sodass der Schwingungsdämpfer 1 arbeitet, als ob die erste Speichereinrichtung 7 nicht vorhanden wäre.
  • Die Hydraulikvorrichtung 16 umfasst eine Pumpe 24 sowie einen Motor 26. Der Motor 26 ist dabei die Antriebseinrichtung der Pumpe 24. Die Hydraulikvorrichtung 16 ist mit dem zweiten Arbeitsraum 6 über einen vierten Fluidweg 28 verbunden Zusätzlich zum Ventil 22 im Abschnitt 10 kann auch ein zweites Ventil 31 im ersten Fluidweg 8, und zwar im Abschnitt 9, angeordnet sein. Dann kann wahlweise der kolbenstangeferne Arbeitsraum von dem
  • Das zweite Ventil 31 könnte auch im Abschnitt 20 zwischen dem Kupplungspunkt und der Hydraulikvorrichtung 16 angeordnet sein. Dann können die erste Speichereinrichtung 7 und der erste Arbeitsraum 5 von der Hydraulikvorrichtung 16 unabhängig von der Schaltstellung des ersten Ventils 22 abgeklemmt werden. Der Schwingungsdämpfer 1 arbeitet dann so, als ob überhaupt keine Hydraulikvorrichtung 16 und keine erste Speichereinrichtung 7 vorhanden wären.
  • Die Verbindungen 8 und 28 mit dem zweiten Ventil 31, dem dritten Ventil 29 und der Hydraulikvorrichtung zwischen den beiden Arbeitsräumen 5; 6, dient der Funktion zur dynamischen Horizontierung des Fahrzeugaufbaus. Diese Horizontierung arbeitet wiederum unabhängig von der statischen Niveauregelung und soll die Bewegungen des Fahrzeugaufbaus aufgrund von Längs- und Querbeschleunigungen des Fahrzeugaufbaus minimieren. Die Fahrzeugaufbaubewegungen erfolgen mit einer Frequenz von deutlich unter 5 Hz. Dabei wird Öl bedarfsgerecht zwischen den beiden Arbeitsräumen über die Pumpe 24 umgepumpt. Schon einer geringe Volumenverschiebung z. B. in den kolbenstangenfernen Arbeitsraum 6 und die daran angeschlossene zweite Speichereinrichtung 12 erhöht den Druck in diesen beiden Räumen und führt zu einer auf den Kolben wirksamen Stützkraft. Während des Umpumpvorgangs sind die beiden Dämpfventile 30; 32 möglichst geschlossen.
  • Zusätzlich zur Regelung der dynamischen und statischen Aufbaukontrolle kann als weitere Funktion auch eine Regelung der Radkontrolle beim Ein- und Ausfederungsvorgang vorgesehen sein Das heißt, dass die Dämpfkraft des Schwingungsdämpfers veränderbar ist. Hierzu können beispielsweise zwei Dämpfventile 30 und 32 im Kolben 3 vorgesehen sein, mit denen jeweils der Strömungswiderstand durch den Kolben in Zug- und Druckrichtung einstellbar ist. Die Ventile 30 und 32 können auch außerhalb des Arbeitszylinders 2 angeordnet sein, beispielsweise können sie sich in einer Einheit am Behälterrohr des Schwingungsdämpfers 1 befinden. Die Entscheidung für die eine oder andere Anordnung der Dämpfventile ist häufig abhängig vom zur Verfügung stehenden Bauraum für den Schwingungsdämpfer.
  • Es besteht der Zielkonflikt zwischen Fahrkomfort, d. h. die Dämpfventile 30; 32 sind möglichst weit geöffnet, und Fahrsicherheit, d. h. die Dämpfventile 30; 32 sind tendenziell eher geschlossen und bieten einen großen Durchflusswiderstand. Bei diesem System wird ausgenutzt, dass eine dynamische Horizontierung des Fahrzeugaufbaus, bei der die Pumpe 24 betrieben wird, auch mit dem Zustand der geforderten Fahrsicherheit für die Radkontrolle zusammenfällt. Folglich gibt es in dem tendenziellen Durchlass- und Schließverhalten der Dämpfventile 30; 32 keinen Widerspruch zu der optimalen Einstellung der Dämpfventile 30; 32 im Hinblick auf die erforderliche Pumpleistung der Pumpe 24, sollte z. B. eine Horizontierung des Fahrzeugaufbaus und eine überlagerte Ein- oder Ausfederungsbewegung der Kolbenstange 4 auftreten.
  • Der zweite Fluidweg 14 ist immer offen, da ein Verschließen zu Beschädigungen des Schwingungsdämpfers führt. Weisen der vierte Fluidweg 28 und der zweite Fluidweg 14 gemeinsame Abschnitte auf, so ist ein Ventil zum Verschließen des vierten Fluidwegs in einem Abschnitt vorgesehen, der nicht mit dem zweiten Fluidweg 14 übereinstimmt.
  • Bevorzugt sind die Fluidwege 8, 14, 18 und 28 innerhalb eines Behälterrohres des Schwingungsdämpfers 1 geführt. Lediglich ein Abschnitt durch die Pumpe 24 verläuft in der Regel außerhalb des Behälterrohres. Dadurch kann die Verwendung von Schläuchen vermieden werden. Zur Bildung der Fluidwege kann ein Aufbau eines Zweirohrdämpfers mit Zwischenrohr verwendet werden, wodurch drei parallele Fluidwege realisierbar sind.
  • 2 zeigt eine erste Ausgestaltung eines Schwingungsdämpfers 1, bei der die zweite Speichereinrichtung 12 als Kolbenspeicher und die ersten Speichereinrichtung 7 als Gasbag ausgeführt sind. Um das Fluid, insbesondere Hydrauliköl, außerhalb des Arbeitszylinders 2 zu führen ist ein Behälterrohr 34 vorgesehen, das den Arbeitszylinder 2 einschließt. In Bodennähe des Behälterrohrs 34 befindet sich ein Trennkolben 36, sodass das Fluid durch die Hydraulikvorrichtung 16 geführt wird. Diese kann wie oben beschrieben ausgebildet sein.
  • 3 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung. Dabei ist dargestellt, dass auch ein Ventil 38 gleichzeitig im ersten Fluidweg 8 und im dritten Fluidweg 18 angeordnet sein kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schwingungsdämpfer
    2
    Arbeitszylinder
    3
    Kolben
    4
    Kolbenstange
    5
    erster Arbeitsraum
    6
    zweiter Arbeitsraum
    7
    erste Speichereinrichtung
    8
    erster Fluidweg
    9
    Abschnitt
    10
    Abschnitt
    12
    zweite Speichereinrichtung
    14
    zweiter Fluidweg
    16
    Hydraulikvorrichtung
    18
    dritter Fluidweg
    20
    Abschnitt
    22
    Ventil
    24
    Pumpe
    26
    Motor
    28
    vierter Fluidweg
    29
    Ventil
    30
    Ventil
    31
    Ventil
    32
    Ventil
    34
    Behälterrohr
    36
    Trennkolben
    38
    Ventil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012202100 A1 [0003]
    • DE 102006011397 B3 [0024]

Claims (23)

  1. Schwingungsdämpfer (1) mit – einem Arbeitszylinder (2), – einem in dem Arbeitszylinder (2) verschiebbaren Kolben (3), der den Arbeitszylinder (2) in einen ersten Arbeitsraum (5) und einen zweiten Arbeitsraum (6) teilt, – einer am Kolben (3) befestigten Kolbenstange (4), – einem ersten Fluidweg (8), der mit einem der beiden Arbeitsräume (5, 6) verbunden ist, – einer Speichereinrichtung (12), die mit dem anderen Arbeitsraum (6, 5) über einen zweiten Fluidweg (14) verbunden ist, – einer Hydraulikvorrichtung (16), die mit dem ersten Arbeitsraum (5) und dem zweiten Arbeitsraum (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluidweg (8) zumindest teilweise mit wenigstens einer Verschließeinrichtung (22, 38) verschließbar ist.
  2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Speichereinrichtung (7) über den ersten Fluidweg (8) mit einem Arbeitsraum verbunden ist und die zweite Speichereinrichtung (12) über den zweiten Fluidweg (14) mit dem anderen Arbeitsraum (6, 5).
  3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluidweg (8) vollständig verschließbar ist
  4. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Fluidweg (8) ein Ventil (22, 38) zu Öffnen und Verschließen des ersten Fluidweges (8) angeordnet ist.
  5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist.
  6. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließeinrichtung (22, 38) im oder am Arbeitszylinder (2) angeordnet ist.
  7. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikvorrichtung (16) mit dem Arbeitsraum (5, 6), der mit der ersten Speichereinrichtung (7) verbunden ist, über einen dritten Fluidweg (18) verbunden ist, der zumindest teilweise mit dem ersten Fluidweg (8) übereinstimmt.
  8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der übereinstimmende Fluidwegabschnitt (9) verschließbar ist, sodass die Hydraulikvorrichtung (16) von dem Arbeitsraum (5, 6) zumindest teilweise trennbar ist.
  9. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Fluidweg (8) zwei Verschließeinrichtungen (22, 31) angeordnet sind, wobei eine Verschließeinrichtung (31) in einem mit dem dritten Fluidweg (18) übereinstimmenden Abschnitt (9) und die zweite Verschließeinrichtung (22) in einem nicht übereinstimmenden Abschnitt (10) angeordnet ist.
  10. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikvorrichtung (16) mit dem anderen Arbeitsraum (6, 5) über einen vierten Fluidweg (28) verbunden ist, der zumindest teilweise mit dem zweiten Fluidweg (14) übereinstimmt.
  11. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht übereinstimmende Fluidwegabschnitt verschließbar ist, sodass die Hydraulikvorrichtung (16) vom anderen Arbeitsraum (6, 5) zumindest teilweise trennbar ist.
  12. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfkraft des Schwingungsdämpfers (1) veränderbar ist.
  13. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsdämpfer (1) wenigstens ein Ventil (30, 32) mit veränderbarem Fluiddurchlass aufweist.
  14. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ventil (30, 32) im Kolben (3) angeordnet ist.
  15. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Speichereinrichtung (7) und/oder zweite Speichereinrichtung (12) koaxial zum Arbeitszylinder (2) angeordnet ist.
  16. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (4) teilweise im ersten Arbeitsraum (5) angeordnet ist.
  17. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Speichereinrichtung (12) eine Vorspannung zum Vorgeben eines Speichergrundniveaus vorgibt.
  18. Verfahren zum Betrieb eines Schwingungsdämpfers nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluidweg (8) durch die Verschließeinrichtung (22, 31, 38) in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Hydraulikvorrichtung (16) verschlossen wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dass der erste Fluidweg (8) durch die Verschließeinrichtung (22, 31, 38) verschlossen wird, wenn die Hydraulikvorrichtung (16) nicht arbeitet, insbesondere unbestromt ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Kolben (3) angeordnete Ventile (30, 32) während des Betriebs der Hydraulikvorrichtung (16) geschlossen werden.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (30, 32) in Abhängigkeit einer Frequenz der Ein- oder Ausfederungsbewegung des Kolbens (3) geschlossen werden.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (30, 32) bei Frequenzen bis zu einer Grenzfrequenz, insbesondere 5 Hz bis 15 Hz, der Ein- oder Ausfederungsbewegung des Kolbens (3) geschlossen werden.
  23. Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Schwingungsdämpfer (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet ist.
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