Die Erfindung betrifft einen regelbaren Schwingungsdämpfer mit einer Dämpfungskraftsteuerung, mit einem zumindest teilweise mit Dämpfungsmittel gefüllten Dämpfergehäuserohr und ein an dem Dämpfergehäuserohr angeordnetes und fluidisch verbundenen Dämpfungsventil zur Dämpfungskraftsteuerung, einem in das Dämpferrohrgehäuse über ein Bodenventilelement eingesetzten Innenrohr, einer in dem Innenrohr längsbeweglichen Kolbenstange mit einem Arbeitskolben, wobei das Bodenventilelement das Dämpferrohrgehäuse in einen Niederdruckarbeitsraum und einen über den Arbeitskolben beaufschlagten Hochdruckarbeitsraum unterteilt und eine Eingangsöffnung des Dämpfungsventilelements mit dem Hochdruckarbeitsraum fluidisch verbunden ist und eine Ausgangsöffnung des Dämpfungsventilelements mit dem Niederdruckbereich fluidisch verbunden ist.

Im Stand der Technik sind Schwingungsdämpfer bekannt, bei denen zwei hydraulisch parallel zum Arbeitskolben angeordnete Stellventile vorgesehen sind, von denen das eine in der Druckstufe während der Einfahrbewegung der Kolbenstange und das andere in der Zugstufe während der Ausfahrbewegung der Kolbenstange von dem Dämpfungsmittel durchströmt wird. In der EP 1 538 399 Al werden hierfür jeweils in separaten Gehäusen untergebrachte Stellventile vorgesehen. In der DE 10 2008 015 412 Al wird eine Lösung beschrieben, bei der die beiden Stellventil in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind und durch geeignete Anströmung in der Druckstufe oder Zugstufe durchströmt werden. Diese Schwingungsdämpfer sind als 2-Rohr-Konfiguration aufgebaut, mit einem Innenrohr und einem dieses umgebenden Dämpferrohrgehäuse. Weiterhin sind Schwingungsdämpfer bekannt, die nach dem sogenannten Uniflow-Prinzip arbeiten und in einer 3-Rohr-Konfiguration aufgebaut sind. Hierbei ist nur ein Stellventil vorgesehen, welches infolge des Uniflow-Prinzips unabhängig von Druckstufe und Zugstufe immer unidirektional durchströmt wird. Während es bei Schwingungsdämpfern in der 2-Rohr-Konfiguration im Sinne einer Vereinfachung also wünschenswert wäre, lediglich ein Stellventil vorzusehen, wäre es bei den Schwingungsdämpfern nach dem Uniflow-Prinzip wünschenswert, dieses in einer 2-Rohr-Konfigu- ration auszuführen.

Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Schwingungsdämpfer bereitzustellen, der sich, wie oben skizziert, beider Ausgestaltungsformen bedient.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen regelbaren Schwingungsdämpfer mit einer Dämpfungskraftsteuerung, umfassend ein zumindest teilweise mit Dämpfungsmittel gefülltes Dämpfergehäuserohr und ein an dem Dämpfergehäuserohr angeordnetes und fluidisch verbundenes Dämpfungsventil zur Dämpfungskraftsteuerung, ein in das Dämpferrohrgehäuse über ein Bodenventilelement eingesetztes Innenrohr, eine in dem Innenrohr längsbewegliche Kolbenstange mit einem Arbeitskolben, wobei erfindungsgemäß ein in dem Dämpferrohrgehäuse einsitzender Trennkolben das Dämpfungsmedium in dem Niederdruckbereich von einem in dem Dämpferrohrgehäuse gehaltenen Gasvolumen trennt und das Bodenventilelement das Dämpferrohrgehäuse in einen Niederdruckarbeitsraum und einen über den Arbeitskolben beaufschlagten Hochdruckarbeitsraum unterteilt und eine Eingangsöffnung des Dämpfungsventilelements mit dem Hochdruckarbeitsraum fluidisch verbunden ist und eine Ausgangsöffnung des Dämpfungsventilelements mit dem Niederdruckbereich fluidisch verbunden ist, so dass das Dämpfungsventilelement dem Arbeitskolben parallel geschaltet ist.

Ein erfindungsgemäß ausgestalteter Schwingungsdämpfer funktioniert nach dem Uniflow-Prinzip und ist als 2-Rohr-Konfiguration ausgelegt. Zudem ist lediglich ein Dämpfungsventilelement bzw. Stellventil vorgesehen. Insgesamt ist somit ein radial schlanker Aufbau gewährleistet. Durch die Anordnung eines Gasvolumens und eine Trennung dieses Gasvolumens von dem Niederdruckbereich ist es möglich auf ein drittes Zylinderrohr zu verzichten.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Gasvolumen innerhalb des Dämpfungsventilelements oder außenumfänglich an dem Dämpferrohr angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Innenrohr derart über das Bodenventilelement in das Dämpferrohrgehäuse eingesetzt ist, dass das Bodenventilelement in das Dämpferrohrgehäuse innenumfänglich eingesetzt ist und hydraulisch zum Innenrohr abdichtet. Vorteilhaft ist, wenn Innenrohr und Bodenventilelement eine Montageeinheit bilden und gemeinsam in axialer Richtung in das Dämpferrohrgehäuse eingesetzt werden können.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Dämpfungsventilelement zwischen einer minimalen Dämpferkennung und einer maximalen Dämpferkennung stufenlos verstellbar ist. Hierdurch lassen sich unterschiedliche Dämpfungscharakteristika einstellen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Dämpfungsventil zumindest eine regelbare Ventileinheit aufweist, über die die Dämpferkennung schaltbar ist. Hierdurch lassen sich die Anzahl der einstellbaren Dämpfungscharakteristika weiter erhöhen.

In konkreter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ventileinheit ein manuell, elektrisch oder elektromagnetisch verstellbares Ventil zum Schalten der Dämpferkennung umfasst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine zweite Ventileinheit mit einem definierten Durchflussguerschnitt der ersten Ventileinheit in Strömungsrichtung des Dämpfungsmittels vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist. Weiterhin wird es als zweckmäßig erachtet, wenn eine weitere, passive Ventileinheit vorgesehen ist, die zu der ersten und/oder der zweiten Ventileinheit parallel oder in Reihe geschaltet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers;

Figur 2 einen Schwingungsdämpfer gemäß Figur 1 in der Zugstufe mit einem Dämpfungsventilelement in geschlossener Stellung;

Figur 3 einen Schwingungsdämpfer gemäß Figur 1 in der Zugstufe mit einem Dämpfungsventilelement in geöffneter Stellung;

Figur 4 einen Schwingungsdämpfer gemäß Figur 1 in der Druckstufe mit einem Dämpfungsventilelement in geschlossener Stellung;

Figur 5 einen Schwingungsdämpfer gemäß Figur 1 in der Druckstufe mit einem Dämpfungsventilelement in geöffneter Stellung und

Figur 6 eine alternative Ausgestaltung des Dämpfungsventilelements.

Die Figur 1 zeigt in überwiegender schematischer Darstellung eine mögliche Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers 10. Der Schwingungsdämpfer 10 ist in der 2-Rohr- Konfiguration ausgeführt und umfasst ein Dämpferrohrgehäuse 12, ein Innenrohr 18 und ein Dämpfungsventilelement 14. Das Innenrohr 18 ist in einem unteren Bereich in das Dämpfungsventilelement 14 über ein Bodenventilelement 16 in axialer Richtung eingesetzt, wobei das Bodenventilelement 14 das Innenrohr 18 nach unten hin verschließt und umfänglich gegen einen Innenumfang des Dämpferrohrgehäuses 12 dichtet. Zwischen dem Dämpferrohrgehäuse 12 und dem in dieses eingesetzte Innenrohr 18 ist ein Zwischenraum gebildet, der nach unten hin vom Bodenventilelement 16 verschlossen wird. Das Innenrohr 18 ist mit Dämpfungsmittel gefüllt und in dem Innenrohr 18 ist ein an einer Kolbenstange 20 angebrachter Arbeitskolben 22 axial beweglich geführt. Die Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens 22 kann als eine Längsrichtung des Schwingungsdämpfers 10 definiert werden. Das obere Ende des Dämpferrohrgehäuses 12 wird mit einer nicht dargestellten Kolbenstangenführung gedichtet.

In dem Innenrohr 18 ist im Betrieb ein Hochdruckarbeitsraum 26 gebildet, wobei der Arbeitskolben 22 diesen Raum in einen kolbenstangenseitigen Bereich 26a und einen kolbenstangenfernen Bereich 26b unterteilt. Über Öffnungen 44 in der Wandung des Innenrohrs 18 erstreckt sich der Hochdruckarbeitsbereich 26 bis in den Zwischenraum zwischen Innenrohr 18 und Dämpferrohrgehäuse 12. Der Hochdruckarbeitsraum 26 wird über das Bodenventilelement 16 gegenüber einem Niederdruckarbeitsbereich 26, welcher sich im Betrieb innerhalb des Dämpferrohrgehäuses 12 ausbildet, abgegrenzt. Weiterhin ist in dem Dämpferrohrgehäuse 12 ein Gasvolumen 42 vorgesehen, welches über einen axial in dem Dämpferrohrgehäuse 12 beweglichen Trennkolben 40 von dem Niederdruckarbeitsbereich 26 abgegrenzt wird.

An dem Dämpferrohrgehäuse 12 ist außen ein Dämpfungsventilelement 14 angebracht, dessen Funktion im Zusammenspiel mit der Arbeitsbewegung des Arbeitskolbens 22 noch weiter unten beschrieben wird. Das Dämpfungsventilelement 14 weist eine Eingangsöffnung 28 und eine Ausgangsöffnung 30 auf und ist über in dem Dämpferrohrgehäuse 12 korrespondierend ausgebildete Bohrungen über die Eingangsöffnung 28 mit dem Hochdruckarbeitsraum 26 fluidisch verbunden ist und über die Ausgangsöffnung 30 mit dem Niederdruckarbeitsraum 24 fluidisch verbunden.

Das Dämpfungsventilelement 14 in der gezeigten Ausgestaltung umfasst eine regelbare Ventileinheit 34, eine zweite Ventileinheit 36 mit einem definierten Durchflussguerschnitt, die der ersten, regelbaren Ventileinheit 34 in Strömungsrichtung des Dämpfungsmittels nachgeschaltet ist, und eine zwischen beiden Ventileinheiten angeordnete Hydraulikzwischenkammer 38. Über die regelbare Ventileinheit 34 kann das Dämpfungsventilelement 14 zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung gestellt werden.

Anhand der Figuren 2 bis 5 wird der Kreislauf des Dämpfungsmittels in dem Schwingungsdämpfer 10 in der Druckstufe, der Zugstufe und jeweils offenem und geschlossenem Dämpfungsventilelement 14 beschrieben.

Die Figur 2 zeigt den Schwingungsdämpfer 10 in der Zugstufe, was durch den Pfeil 46 im Bereich der Kolbenstange symbolisiert ist. Zudem befindet sich das Dämpfungsventilelement 14 bzw. die regelbare Ventileinheit 34 in der geschlossenen Stellung. Hierdurch wird durch den Schwingungsdämpfer 10 im Betrieb eine harte Kennung bereitgestellt. Die Kolbenstange 20 und der Arbeitskolben 22 führen eine Bewegung in Richtung des Pfeils 46 nach oben aus. Das Dämpfungsmittel fließt über ein Ventilelement 48 in dem Arbeitskolben 22 von dem kolbenstangenseitigen Bereich in den kolbenstangenfernen Bereich des Hochdruckarbeitsraum 26. Der Fluss des Dämpfungsmittels ist symbolisiert durch den Pfeil Qi. Zum Ausgleich des Kolbenstangevolumens fließt Dämpfungsmittel von dem Niederdruckarbeitsraum 24 durch ein Rückschlagventil 50 in dem Bodenventilelement 16 in den Hochdruckarbeitsraum 26. Hierdurch wird keine Dämpfungskraft erzeugt. Dieser Fluss des Dämpfungsmittels ist symbolisiert durch den Pfeil Q _A .

Die Figur 3 zeigt den Schwingungsdämpfer 10 ebenfalls in der Zugstufe, was durch den Pfeil 46 im Bereich der Kolbenstange symbolisiert ist. Zudem befindet sich das Dämpfungsventilelement 14 bzw. die regelbare Ventileinheit 34 in der offenen Stellung. Hierdurch wird durch den Schwingungsdämpfer 10 im Betrieb eine weiche Kennung bereitgestellt. Die Kolbenstange 20 und der Arbeitskolben 22 führen eine Bewegung in Richtung des Pfeils 46 nach oben aus. Das Dämpfungsmittel fließt von dem kolbenstangenseitigen Bereich des Hochdruckarbeitsraum 26 über die Öffnungen 44, in den Zwischenraum zwischen Innenrohr 18 und dem Dämpferrohrgehäuse 12 und über die Eingangsöffnung in das Dämpfungsventilelement 14. Das Dämpfungsmittel verlässt das Dämpfungsventilelement 14 wieder über die Ausgangsöffnung 30 in den Niederdruckarbeitsraum 24. Der Fluss des Dämpfungsmittels verläuft dann weiter über das Rückschlagventil 50 in dem Bodenventilelement 16 in den kolbenstangenfernen Bereich des Hochdruckarbeitsraums 26. Der Fluss des Dämpfungsmittels ist symbolisiert durch den Pfeil Q ₂ . Zum Ausgleich des Kolbenstangevolumens fließt Dämpfungsmittel von dem kolbenstangenseitigen Hochdruckarbeitsraum 24 durch das Ventilelement 48 in dem Arbeitskolben 22 in den kolbenstangenferner Hochdruckarbeitsraum 26. Hierdurch wird in geringem Maße eine Dämpfungskraft erzeugt. Dieser Fluss des Dämpfungsmittels ist symbolisiert durch den Pfeil Qi. In diesem Arbeitsbereich des Schwingungsdämpfers 10 fließt das Dämpfungsmittel hauptsächlich über das Dämpfungsventilelement 14, es gilt also Qi << Q ₂ . Der Trennkolben 40 bewegt sich nach oben, um das Volumen der aus dem Dämpferrohrgehäuse 12 austretenden Kolbenstange 20 auszugleichen. Die Aufteilung zwischen dem Fluss Qi und Q ₂ kann über Zwischenstellungen der Ventileinheit 34 zwischen der offenen und geschlossenen Stellung variiert werden, so dass verschiedene Dämpferkennungen in der Zugstufe eingestellt werden können.

Die Figur 4 zeigt den Schwingungsdämpfer 10 in der Druckstufe, was durch den Pfeil 54 im Bereich der Kolbenstange symbolisiert ist. Zudem befindet sich das Dämpfungsventilelement 14 bzw. die regelbare Ventileinheit 34 in der geschlossenen Stellung. Hierdurch wird durch den Schwingungsdämpfer 10 im Betrieb eine harte Kennung bereitgestellt. Die Kolbenstange 20 und der Arbeitskolben 22 führen eine Bewegung in Richtung des Pfeils 46 nach unten aus. Das Dämpfungsmittel fließt über ein Ventilelement 52 in dem Bodenventilelement 16 von dem Hochdruckarbeitsraum 26 in den Niederdruckarbeitsraum 24. Der Fluss des Dämpfungsmittels ist symbolisiert durch den Pfeil Q ₃ . Weiterhin fließt das Dämpfungsmittel in geringem Maße über ein Ventilelement 54 in dem Arbeitskolben 22 von dem kolbenstangenfernen Bereich in den kolbenstangenseitigen Bereich des Hochdruckarbeitsraum 26. Der Fluss des Dämpfungsmittels ist symbolisiert durch den Pfeil Q* ₄ . Über diesem Fluss des Dämpfungsmittels kann Dämpfungskraft erzeugt werden.

Die Figur 5 zeigt den Schwingungsdämpfer 10 in der Druckstufe, was durch den Pfeil 54 im Bereich der Kolbenstange symbolisiert ist. Zudem befindet sich das Dämpfungsventilelement 14 bzw. die regelbare Ventileinheit 34 in der offenen Stellung. Hierdurch wird durch den Schwingungsdämpfer 10 im Betrieb eine weiche Kennung bereitgestellt. Die Kolbenstange 20 und der Arbeitskolben 22 führen eine Bewegung in Richtung des Pfeils 46 nach unten aus. Das Dämpfungsmittel fließt von dem kolbenstangenfernen Bereich des Hochdruckarbeitsraum 26 durch das Ventilelement 54 in den kolbenstangenseitigen Bereich des Hochdruckarbeitsraum 26 und dann über die Öffnungen 44, in den Zwischenraum zwischen Innenrohr 18 und dem Dämpferrohrgehäuse 12 und über die Eingangsöffnung in das Dämpfungsventilelement 14. Das Dämpfungsmittel verlässt das Dämp- fungsventilelement 14 wieder über die Ausgangsöffnung 30 in den Niederdruckarbeitsraum 24.

Der Fluss des Dämpfungsmittels ist symbolisiert durch den Pfeil Q ₂ . In geringem Maße fließt Dämpfungsmittel als Fluss Q ₃ über das Ventilelement 52 in dem Bodenventilelement 16 direkt vom Hochdruckarbeitsraum 26 in den Niederdruckarbeitsraum 24. In diesem Arbeitsbereich des Schwingungsdämpfers 10 fließt das Dämpfungsmittel hauptsächlich über das Dämpfungsventil- element 14, es gilt also Q ₃ « Q ₄ . Der Trennkolben 40 bewegt sich nach unten, um das Volumen der in das Dämpferrohrgehäuse 12 eintretenden Kolbenstange 20 auszugleichen. Die Aufteilung zwischen dem Fluss Q ₃ und Q ₄ kann über Zwischenstellungen der Ventileinheit 34 zwischen der offenen und geschlossenen Stellung variiert werden, so dass verschiedene Dämpferkennungen in der Druckstufe eingestellt werden können. Die Figur 6 zeigt eine vereinfachte Ausführung eines Dämpfungsventilelement 14, bei der lediglich eine regelbare Ventileinheit 34 vorgesehen ist.

Bezugszeichenliste

10 Schwingungsdämpfer

12 Dämpferrohrgehäuse

14 Dämpfungsventilelement

16 Bodenventilelement

18 Innenrohr

20 Kolbenstange

22 Arbeitskolben

24 Niederdruckarbeitsraum

26 Hochdruckarbeitsraum

26a kolbenstangenseitigen Hochdruckbereich

26b kolbenstangenferner Hochdruckbereich

28 Eingangsöffnung

30 Ausgangsöffnung

32 Ventilelement

34 Ventileinheit

36 Ventileinheit

38 Hydraulikzwischenkammer

40 Trennkolben

42 Gasvolumen

44 Öffnung

46 Zugstufe

48 Ventilelement

50 Rückschlagventil

52 Ventilelement

54 Druckstufe