DE2710440C2 - Vorrichtung zur aktiven Schwingungsdämpfung - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur aktiven Schwingungsdämpfung einer Masse gegenüber einem Schwinger mit einer Kolben/Zylindervorrichtung als hydraulischem Stellglied, die mindestens einen Druckraum aufweist, dessen Innendruck ein Beschleunigungs-Meßsignal bildet, mit einem Ölbehälter, einer Pumpe und einer den Innendruck beeinflussenden Druckregeleinrichtung, die in einem Hydraulikkreislauf angeordnet sind und mit einer Lageregelungsvorrichtung zur Definition einer Mittellage des Stellgliedes.
• Die aktive Dämpfung von Massen hat gegenüber einer passiven, in Verbindung mit einer Federanordnung wirkenden Dämpfung den wesentlichen Vorteil, daß eine Feder in der Verbindung zwischen Schwinger und Masse entfallen kann. Der Fortfall der Feder ist in mancherlei Hinsicht vorteilhaft: Bedeutsam in diesem Zusammenhang ist einerseits, daß der Verstärkungsfaktor des Systems, d. h. das Verhältnis der Beschleunigung von Masse zu Schwinger in jedem Fall kleiner als der Wert 1 ist, während er aufgrund der Eigenfrequenz der Feder in einem gefederten System mit passiver Dämpfung regelmäßig auch Werte enthält, die deutlich über 1 liegen. Andererseits ist von Bedeutung, daß die Größe der gegenüber dem Schwinger abgestützten Masse in weiten Grenzen variiert werden kann, ohne die Dämpfungseigenschaften der Anordnung zu beeinflussen, während ein gefedertes System in diesen Fällen selbst dann Probleme mit sich bringt, wenn die Federkennlinie mit mechanischen Mitteln beeinflußt wird.
• Eine aktive Dämpfung ist zwar kostenaufwendiger als ein passiv gedämpftes System mit Federn und kann deshalb nicht in allen abgefederten Systemen Verwendung finden; sie hat ihre Berechtigung aber dort, wo extrem gute Dämpfungseigenschaften von wesentlicher Bedeutung sind, insbesondere also dort, wo es darum geht, den Menschen vor körperschädigenden Beschleunigungen und Schwingungen zu bewahren. Unter dem Begriff "stabilisierte Plattform" o. ä. sind aktive Dämpfungssysteme aber auch in der Navigation und in der Waffentechnik von Bedeutung.
• Es sind aktive Dämpfer bekannt, die auf elektronischem und elektromechanischem Weg arbeiten. Hier sind die verhältnismäßig hohen apparativen Aufwendungen und die Stoßempfindlichkeit derartiger Anordnungen in manchen Anwendungsfällen unangenehm. Bekannt ist weiterhin ein aktiver Dämpfer, der die Beschleunigungen elektronisch mißt und die so gewonnenen Signale zum Dämpfen in hydraulische Energie umwandelt. Wegen der elektronischen Komponente gilt das zuvor Gesagte, wenngleich ein derart kombinierter Dämpfer im Gegensatz zu rein elektronisch/elektromagnetischen Anordnungen bereits größere Massen dämpfen kann.
• Ein rein hydraulisch arbeitender aktiver Dämpfer ist in der DE-AS 12 14 480 beschrieben und dort als "elastisches Lager" bezeichnet. Dieser bekannte Dämpfer ist für solche Anwendungsfälle konzipiert worden, bei denen im Normalbetrieb keine oder nur geringe Schwingungen auftreten, jedoch für kurze Perioden starke Stoß- oder Schwingungskräfte aufzufangen und abzuschwächen sind. Zur Erreichung dieses Zweckes wird eine zweiteilige Kolbenanordnung mit unterschiedlichen Kolbenflächen eingesetzt, deren beide Kolben teilweise unabhängig voneinander bewegbar und die im Betrieb demselben Vordruck im Zylinderraum ausgesetzt sind. Die Kolbenflächen definieren miteinander sowie mit einem zylinderfesten Anschlag eine Mittellage für das elastische Lager. Notwendigerweise sind hier auch mechanische Anschläge vorgesehen, über die bei jeder Rückkehr des Kolbens in seine Mittellage mechanische Stöße entgegen der Bewegungsrichtung des Kolbens erzeugt werden. Unterschiedlich große Dämpfungen in den beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens und eine Dämpfungsmöglichkeit in nur eine Richtung, wenn eine zu dämpfende Grundlast auf den Dämpfer wirkt, führen dazu, daß das bekannte elastische Lager ungeeignet für den Dauerbetrieb unter starken Stoß- bzw. Schwingungseinflüssen und insbesondere ungeeignet zum Dämpfen beispielsweise eines Fahrersitzes in einem Geländefahrzeug oder zum Isolieren einer Waffenplattform in Land- oder Wasserfahrzeugen ist.
• Ein für solche Zwecke besser geeigneter aktiver Dämpfer ist in der DE-OS 25 02 627 beschrieben. Dieser aktiver Schwingungsdämpfer weist die einleitend genannten Merkmale auf, von denen die erwähnte Masse eine Vergleichsmasse ist und von denen der Kolben einen Folgeverstärker für die eigentliche zu dämpfende Masse schaltet. Nachteilig an diesem bekannten Konzept ist, daß es eine gewisse Totzone aufweist, innerhalb derer keine Dämpfung stattfinden kann. Nachteile ergeben sich auch daraus, daß die Bewegung und die Stellung der Vergleichsmasse über ein Hebelsystem abgetastet werden, so daß sich hierdurch unterschiedliche Dämpfungsergebnisse je nach Stellung der Vergleichsmasse gegenüber der Vertikalen ergeben. Die Dämpfung einer Vergleichsmasse mit nachgeschaltetem Folgeverstärker für die eigentlich zu dämpfende Masse ist darüber hinaus dann nicht optimal, wenn die Vergleichsmasse kleiner als die eigentlich zu dämpfende Masse ist und wenn die eigentlich zu dämpfenden Massen unterschiedlich groß sind. Letzteres tritt regelmäßig beim Einsatz eines aktiven Schwingungsdämpfers zur Dämpfung von Fahrersitzen in Fahrzeugen auf, die von mehreren Fahrern bedient werden.
• Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zur aktiven Schwingungsdämpfung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß eine dämpfungsfreie Totzone weitesgehend vermieden wird.
• Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Druckraum zwischen Pumpe und Druckregeleinrichtung an den Hydraulikkreislauf angeschlossen ist und daß die Druckregeleinrichtung aus einem stetig wirkenden Überdruckventil besteht, oder daß die Druckregeleinrichtung aus einem Wegeventil besteht, das den Druckraum in Abhängigkeit vom Beschleunigungs-Meßsignal mit dem Ölbehälter oder der Pumpe verbindet.
• Bevorzugte Vorschläge zur Weiterbildung dieser Lösungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Der Vorteil der Erfindung besteht zunächst in der erfolgreichen Lösung der Aufgabe. Ein erheblicher Vorteil ist aber auch darin zu sehen, daß es zur Dämpfung beispielsweise von Fahrersitzen nun keiner Vergleichsmasse wie beim Stand der Technik bedarf, so daß deren sämtliche Nachteile entfallen.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur aktiven Schwingungsdämpfung kann mit Vorteil auf sämtlichen Gebieten eingesetzt werden, die für eine aktive Dämpfung überhaupt in Frage kommen und die in großen Zügen vorstehend angesprochen wurden. Lediglich beispielsweise seien die Dämpfung von Fahrerkabinen von Lastkraftwagen und landwirtschaftlichen Fahrzeugen oder deren Sitze erwähnt. Denkbar ist auch der Einsatz an Rüttelverdichtern oder zur Stabilisierung von Plattformen in Militärfahrzeugen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im übrigen nicht auf die Dämpfung in Richtung der Schwerkraftwirkung beschränkt, so daß bei Einsatz mehrerer Dämpfer ohne weiteres eine Stabilisierung in drei zueinander senkrecht stehenden Richtungen möglich ist. Dabei ist die Größe der zu dämpfenden Masse von untergeordneter Bedeutung, und eine Änderung der Masse ist ohne Änderung der an der Dämpfung beteiligten Vorrichtung mit einer großen Schwankungsbreite möglich.
• Die Erfindung ist nachstehend anhand der auch in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Von den Zeichnungen zeigt
• Fig. 1 eine erste Ausführungsform des aktiven Dämpfers in Form eines Zylinders mit Einkantensteuerung und externen Druckregelventilen;
• Fig. 2 eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 1;
• Fig. 3 eine andere Ausführungsform des aktiven Dämpfers mit Zweikantensteuerung und ebenfalls extern angeordneten Druckregelventilen;
• Fig. 4 eine dritte Variante des Dämpfers mit Zweikantensteuerung und einfach wirkendem Zylinder;
• Fig. 5 einen der Fig. 4 ähnlichen aktiven Dämpfer mit integrierter Druckregelung in kompakter Ausführung;
• Fig. 6 und 7 zwei der Ausführungen gemäß Fig. 4 ähnliche Varianten des Dämpfers mit abgewandelter Steuerung.
• Es sei vorab darauf hingewiesen, daß in der nachstehenden Figurenbeschreibung alle gleichen, gleichartigen oder in ihrer Wirkung vergleichbaren Details weitgehend mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, um die jeweilige Zuordnung zwischen den verschiedenen Ausführungsbeispielen zu erleichtern. Weiterhin soll darauf hingewiesen sein, daß alle Ausführungsformen des aktiven Dämpfers äußerlich in Form von normalen Kolben/Zylinder-Anordnungen mit Arbeitszylinder 12, Kolben 20, Kolbenstange 21 und mit Anschlußaugen 12 am Boden des Zylinders 10 sowie 22 am Ende der Kolbenstange 21 dargestellt sind; der Anschluß des Dämpfers sowohl an den in den Zeichnungen nicht dargestellten Schwinger wie auch an die in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellte Masse kann mit Hilfe der Augen 12, 22 geschehen, jedoch sind andere (z. B. starre) Verbindungen in gleicher Weise möglich.
• Im Zylinder 10 befinden sich in axialem Abstand drei Ringnuten, von denen die Ringnut 14 a am Boden des Zylinders sitzt und einen nach außen führenden Anschluß P besitzt, von denen sich die Ringnut 14 b axial versetzt in Richtung auf die Mitte des Zylinders befindet und über einen nach außen führenden Anschluß P ₁ verfügt und von denen die Ringnut 14 d im Bereich eines den Zylinder 10 abschließenden Deckels 11 vorgesehen ist und einen nach außen führenden Anschluß T besitzt. Der Deckel 11 ist in üblicher Weise durchbohrt und dient der Führung der Kolbenstange 21, zu deren Abdichtung er mit einem O-Ring versehen ist.
• Der Kolben 20 hat eine axiale Länge, die größer ist als der axiale Abstand der Ringnuten 14 a, 14 b. Seine dem Boden des Zylinders zugekehrte Seite bildet eine Steuerkante 24 a, die mit der Ringnut 14 b in der nachstehend noch beschriebenen Weise zusammenwirkt. Der Zylinderraum zwischen dem Kolben und dem Boden des Zylinders ist mit I bezeichnet.
• Eine Pumpe 80 bildet die Druckölquelle des Hydrauliksystems. Die Pumpe 80 saugt aus einem Ölsumpf 84 Öl an, drückt es durch ein Rückschlagventil 72 entlang einer Leitung 91 in eine Leitung 88, die einerseits zum Anschluß P des Zylinders 10 und andererseits zu einem Anschluß P eines Druckwächters in Form eines Überdruckventils 70 führt. Der Druckwächter ist beispielsweise auf einen Wert von 100 bar mit Hilfe eines manuell betätigbaren Stellgliedes eingestellt und sorgt dafür, daß in der Leitung 88 und dem mit dieser über den Anschluß P und die Ringnut 14 a verbundenen Zylinderraum I ein im wesentlichen konstanter Druck von (beispielsweise 100 bar) aufrechterhalten wird. Sobald der Druck in der Leitung 88 den eingestellten Wert übersteigt, öffnet das Überdruckventil 70, so daß überschüssiges Öl über den Ausgang T des Überdruckventils zu einer den Rücklauf bildenden Leitung 93 und von dort über ein Rückschlagventil 82 zurück in den Ölsumpf 84 gelangt. Das Überdruckventil 82 ist in dem Ausführungsbeispiel auf einen Öffnungsdruck von 1 bar eingestellt, so daß in der Rücklaufleitung 93 ein entsprechender Vordruck aufrechterhalten wird.
• Die im Zylinder 10 befindliche Ringnut 14 b ist über ihren Anschluß P ₁ und eine Überlaufleitung 92 ebenfalls an einen Druckwächter in Form eines Überdruckventils 71 mit einem Eingang P und einem Ausgang T angeschlossen. Der Ausgang T ist seinerseits mit der Rücklaufleitung 93 verbunden, und das Überdruckventil 71 ist ebenfalls manuell auf einen gewünschten Öffnungsdruck einstellbar, der in dem Ausführungsbeispiel 90 bar beträgt.
• Die Rücklaufleitung 93 ist über die beiden Ausgänge T der Druckwächter 70, 71 hinaus bis zu dem Anschluß T des Zylinders 10 geführt, der seinerseits mit der Ringnut 14 d verbunden ist.
• Die zuvor beschriebene einfachste Ausführungsform beruht - wie alle anderen Ausführungsformen - auf dem Prinzip, innerhalb eines hydraulischen Zylinders den Druck der Hydraulikflüssigkeit unabhängig von den äußeren Kräften weitgehend konstant zu halten und je nach Richtung der äußeren zwischen Zylinder und Kolbenstange wirkenden Kräften die Hydraulikflüssigkeit bei relativ geringen Druckschwankungen aus dem Zylinder abzuführen oder diesem zuzuführen. Der jeweiligen Auslenkung ist dabei eine Niveau-Regulierung überlagert, mittels der die zu dämpfende Masse nach einer äußeren Krafteinwirkung in ihre Ausgangsebene zurückgeführt wird, diese Ausgangsebene entspricht einer konstruktiv vorgegebenen relativen Lage von Zylinder 10 und Kolbenstange 20, die in allen Zeichnungsfiguren als "Mittellager" bezeichnet ist und sich im Falle der Fig. 1 in der Ebene befindet, die durch die dem Zylinderboden zugekehrte Steuerkante der Ringnut 14 b definiert wird.
• Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt: Wenn der Kolben 21 in Richtung des Pfeiles U beschleunigt wird, steigt der Druck in dem Zylinderraum I über das durch den Druckwächter 70 vorgegebene Maß hinaus an. Der Druckwächter 70 läßt Öl in die Rücklaufleitung 93 abströmen, so daß sich die Kolbenstange in Richtung des Pfeiles U so lange nach unten bewegt, bis die Beschleunigung wieder 0 geworden ist. In diesem Moment schließt das Überdruckventil 70, so daß der Zylinderraum I von der Pumpe 80 wieder mit frischem Öl gefüllt wird. Die Folge ist eine Bewegung des Kolbens 20 nach oben in Richtung des Pfeiles O, und zwar soweit, bis die Steuerkante 24 a des Kolbens von der zugehörigen Steuerkante der Ringnut 14 b freikommt. In diesem Moment strömt das Öl durch die Überlaufleitung 92 und das auf einen niedrigeren Wert eingestellte Überdruckventil 71 in die Rücklaufleitung 93 ab. Der Kolben 20 stellt sich somit auf die konstruktive Mittellage ein, die dem Gleichgewicht zwischen dem Druck unter dem Kolben und der an die Kolbenstange 21 angeschlossenen Masse (nicht dargestellt) entspricht.
• Wenn auf die Kolbenstange 21 eine Beschleunigung in Richtung des Pfeiles O einwirkt, verringert sich der Druck im Zylinderraum I mit der Folge, daß die Pumpe 80 mehr Öl dorthin fördert und den Kolben 20 in Pfeilrichtung O nach oben schiebt. Das oberhalb des Kolbens 20 befindliche Öl in dem dortigen Zylinderraum II gelangt dabei über den Anschluß T der Ringnut 14 d in die Rücklaufleitung 93 und von dort weiter in den Sumpf 84. Gegen Ende der Beschleunigung beginnt bereits in den Zylinderraum I nachgeströmtes Öl durch die Überlaufleitung 92 und das Überdruckventil 71 in den Sumpf abzuströmen, und sobald die Beschleunigung den Wert 0 erreicht hat, setzen sich Kolbenstange 21 mit Kolben 20 nach unten in Pfeilrichtung U in Bewegung. Der Kolben verdrängt dabei solange Öl über die Überlaufleitung 92, bis seine Steuerkante 24 a wieder in der Mittellage steht. In diesem Moment befindet sich das System wieder im Gleichgewicht.
• Die Einfachheit dieses Dämpfers folgt aus der Anwendung der Einkantensteuerung sowie der Verwendung der beiden externen und manuell einstellbaren Druckwächter 70, 71. Bevorzugt wird diese Ausführungsform dann, wenn im wesentlichen konstante Massen in vertikaler Richtung gedämpft werden sollen, weil es hier an einer automatischen Druckanpassung an schwankende Massen fehlt. Erläuternd sei noch darauf hingewiesen, daß in dieser Figurenbeschreibung angenommen wird, daß die zu dämpfende Masse mit der Kolbenstange 21 und der Schwinger mit dem Zylinder 10 gekoppelt ist. Je nach Größe der zu dämpfenden Masse ist der Druckwächter 70 manuell so einzustellen, daß der Kolben 20 bei beschleunigungsfreier Masse in der Mittellage steht. Die zugehörige Einstellung des Überdruckventils 70 bestimmt dann außerdem die aktive Aufwärtsbewegung von Kolben mit darauf ruhender Masse aus der unteren Endlage des Kolbens bis zur Mittellage. Die Einstellung des an die Überlaufleitung 92 angeschlossenen zweiten Überdruckventils 71 bestimmt demgegenüber die passive Abwärtsbewegung von Kolben und Masse aus der ausgefahrenen Endlage bis zur Mittellage. Die vorgesehene Druckdifferenz in der Einstellung der beiden Ventile 70,71, die in diesem Ausführungsbeispiel ca. 10% beträgt, dient der Niveau-Regulierung und ist mitverantwortlich dafür, daß der Dämpfer im beschleunigungsfreien Zustand in seiner Mittellage steht.
• Während mit dem Überdruckventil 82 erreicht wird, daß im Zylinderraum II von allen Kolbenbewegungen weitgehend unabhängig immer ein vorgegebener Gegendruck herrscht, hat das in der Druckleitung 91 befindliche Ventil 72 auf die Funktion des aktiven Dämpfers keinen Einfluß. Es soll nur sicherstellen, daß der Kolben bei einem Ausfall der Pumpe 80 in seine innere Endlage fährt.
• Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem aktiven Dämpfer gemäß Fig. 1 nur geringfügig im Hydraulikkreis außerhalb des Zylinders 10. Der Unterschied liegt darin, daß anstelle des Überdruckventils 70, das im Falle der Fig. 1 von der Leitung 88 zur Rücklaufleitung 93 führt, ein Überdruckventil bzw. Druckwächter 70 a vorgesehen ist, das die Leitung 88 mit der Überlaufleitung 92 verbindet. Das Überdruckventil 70 a ist auf einen verhältnismäßig geringen Überdruck eingestellt, weil es aufgrund der beschriebenen Schaltung nunmehr in Reihe zu dem Überdruckventil 71 liegt. Wenn die Summe der eingestelten Überdrücke bei den Ventilen 70 a und 71 gleich dem eingestellten Überdruck des Ventils 70 im Falle der Fig. 1, dann ist der aktive Druck im Zylinderraum I im Falle der Schaltung gemäß Fig. 2 unverändert gegenüber der Schaltung gemäß Fig. 1.
• Somit ist bei dem in Fig. 2 gezeigten aktiven Dämpfer die Einstellung der Überdruckventile 70 a und 71 für die aktive Aufwärtsbewegung des Kolbens 20 von seiner eingefahrenen Endlage bis zur Mittellage bestimmend. Wie auch im Fall der Fig. 1, bestimmt die Einstellung des Überdruckventils 71 die passive Abwärtsbewegung von Kolben 20 mit zugehöriger Masse aus der ausgefahrenen Endlage bis zur Mittellage. Bezüglich der übrigen Funktionen einschließlich der Niveau- Regulierung wird auf die Ausführungen zu dem Dämpfer gemäß Fig. 1 Bezug genommen.
• In Fig. 3 ist ein aktiver Dämpfer unter Verwendung eines einfach wirkenden Zylinders mit Zweikantensteuerung, im übrigen mit einer Schaltung der externen Ventile gemäß Fig. 2 dargestellt.
• In konstruktiver Hinsicht unterscheidet sich der hier verwendete Zylinder 10 von dem zuvor beschriebenen dadurch, daß die Ringnuten 14 a und 14 b mit den zugehörigen Anschlüssen P und P ₁ axial in Richtung auf das freie Ende des Zylinders versetzt sind. Der Kolben 20 weist eine Ausdrehung auf, die einen festen Ringraum 24 definiert. Die dem freien Ende des Kolbens zugekehrte Begrenzungswand des Ringraumes 24 stellt hier die Steuerkante 24 a dar, während eine zweite Steuerkante 24 b am freien Ende des Kolbens 20 vorgesehen ist. Die beiden Steuerkanten wirken mit jeweils einer Begrenzungswand der Ringnuten 14 a, 14 b derart zusammen, daß beide Ringnuten in der konstruktiven Mittellage des aktiven Dämpfers vom Kolben 20 abgedeckt sind. Der Kolben 20 besitzt weiterhin eine von seinem freien Ende aus einwärts axial verlaufende Blindbohrung 27, die bis in den Bereich des Ringraumes 24 führt und mit Hilfe von mindestens einer Ausgleichsbohrung 28 mit dem Ringraum 24 verbunden ist. Auf diese Weise wird ein freier Durchgang für das Öl vom Zylinderraum I zum Ringraum 24 geschaffen.
• Wie erwähnt, ist die Anordnung der Überdruckventile 70 a, 71 im Hydraulikkreis gegenüber dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel unverändert. Abweichend sind jedoch die Anschlüsse P und P ₁ des Zylinders 10 geschaltet: Die Druckleitung 88, die mit dem Ausgang der Pumpe 80 und dem Eingang des Überdruckventils 70 a verbunden ist, führt zum Anschluß P ₁ des Zylinders 10, so daß die damit verbundene Ringnut 14 b unter dem aktiven Druck steht, der in diesem Ausführungsbeispiel wieder 100 bar beträgt. Der Anschluß P des Zylinders 10 und damit die Ringnut 14 a sind an die Überlaufleitung 92 angeschlossen, in der der von dem Überdruckventil 71 festgelegte Druck herrscht.
• Weil auch in diesem Ausführungsbeispiel eine automatische Druckanpassung an variierende zu dämpfende Massen nicht vorgesehen ist, ist der aktive Dämpfer gemäß Fig. 3 wiederum vorzugsweise zur Dämpfung konstanter Massen geeignet. Die Funktion dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen nicht. Wenn auf die Kolbenstange 21 eine Stoßbelastung in Pfeilrichtung U einwirkt, steigen die Drücke im Zylinderraum I und dem damit verbundenen Ringraum 24 zunächst an. Über eine Verbindungsleitung 87 zwischen der Druckleitung 91 und dem Zylinderraum I, in der sich vorzugsweise ein Rückschlagventil 76 befindet, strömt Öl in die Druckleitung 91 solange ab, wie der Druck im Zylinderraum I den Druck in der Druckleitung 91 übersteigt. In dieser Zeit bewegt sich der Kolben 20 in Pfeilrichtung U. Bei Beendigung der von außen einwirkenden Beschleunigung enden die Kolbenbewegung und das Abströmen, so daß anschließend Drucköl über die Leitung 88 in den Ringraum 24 nachströmt und - über die Ausgleichsbohrung 28 und die Blindbohrung 27 - den Zylinderraum I wieder soweit auffüllt, bis die Steuerkante 24 a des Kolbens 20 die Ringnut 14 b wieder abdeckt. Der aktive Dämpfer hat dann seine Mittellage wieder erreicht.
• Wenn auf die Kolbenstange 21 eine Beschleunigung in Pfeilrichtung O wirkt, entsteht im Zylinderraum I ein Unterdruck; durch entsprechende Wahl der Überdeckung von Steuerkante 24 b und Ringraum 14 a, die vorzugsweise ein geringes negatives Maß hat, kann über den Anschluß P Öl in den Zylinderraum I nachströmen, so daß die Kolbenstange 21 eine Bewegung in Pfeilrichtung O ausführen kann. Unmittelbar nach der Freigabe der Ringnut 14 a strömt dann das Öl voll nach. Nach Beschleunigungs- Schluß sinkt die Kolbenstange 21 unter dem Einfluß der auf ihr lastenden Masse wieder nach unten in Pfeilrichtung U und verdrängt dabei das im Zylinderraum I befindliche Öl über den Anschluß P, die Leitung 92 und das Überdruckventil 91. Sobald die Steuerkante 24 die ihr entsprechende Steuerkante der Ringnut 14 b erreicht, steht sie wieder in der Mittellage.
• Im Zuge der vorstehenden Beschreibung ist unterstellt worden, daß der Schwinger an der Kolbenstange 21 angelenkt und daß die zu dämpfende Masse mit dem Zylinder verbunden ist. Um deutlich zu machen, daß es allein auf die Relativbewegung zwischen Zylinder und Kolben ankommt, wird nachstehend davon ausgegangen, daß der Schwinger am Zylinder 10 angreift und die zu dämpfende Masse an die Kolbenstange 21 angekoppelt ist.
• Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist ein aktiver Dämpfer mit einem einfach wirkenden Zylinder und Zweikantensteuerung sowie externer Druckregelung. Der in dem Zylinder 10 angeordnete Kolben 20 besitzt wiederum einen etwa mittig angeordneten Ringraum 24, der in axialer Richtung von den beiden Steuerkanten 24 a , 24 b begrenzt wird. Die Steuerkanten arbeiten mit im Zylinder angeordneten Ringnuten 14 b, 14 c zusamen. In der Mittellage des Dämpfers überdecken die beiden Steuerkanten ihre jeweils zugeordnete Ringnut. Am Boden des Zylinders befindet sich die Ringnut 14 a mit zugehörigem Anschluß P, und am Kopf des Zylinders ist wiederum die Ringnut 14 d mit Anschluß T vorgesehen. Von der Ringnut 14 c führt ein Kanal 13 zur Ringnut 14 d; außerdem ist wiederum die axiale Blindbohrung 27 im Kolben 20 vorgesehen, die über eine Drossel 26 mit dem Ringraum 24 in Verbindung steht.
• Die aus dem Sumpf 84 ansaugende Pumpe 80 fördert Drucköl in die Leitung 91, die mit dem Anschluß P&min; eines Drei/Drei- Wegeventils 40 verbunden ist. Von der Leitung 91 zweigt eine Leitung 92 ab, die einerseits zu dem mit der Ringnut 14 b verbundenen Anschluß P ₁ des Zylinders 10 und außerdem zu dem Druckwächter bzw. Überdruckventil 70 führt. Der Ausgang des Überdruckventils ist an die Rücklaufleitung 93 angeschlossen, die wiederum aufgrund des Rückschlagventils 82 unter einem geringen Überdruck steht und in der bereits zuvor beschriebenen Weise an den Anschluß T des Zylinders und die über eine Stichleitung 94 auch an den Anschluß T&min; des Drei/Drei-Wegeventils angeschlossen ist.
• Vom Anschluß P des Zylinders führt die Druckleitung 88 zunächst zu einem Betätigungszylinder 42 für das Drei/Drei- Wegeventil 40 und weiter zu einer Drosseldüse 50, von deren Ausgang eine Leitung 90 einerseits zu dem anderen Betätigungszylinder 43 des Ventils 40 und außerdem zum Eingang einer Druckwaage 60 führt, die über eine Leckölleitung an die Rücklaufleitung 93 angeschlossen ist. Der Anschluß A des Drei/ Drei-Wegeventils 40 steht über eine Leitung 89 mit der Leitung 88 in Verbindung.
• Die Funktion dieses Ausführungsbeispieles entspricht derjenigen des Dämpfers gemäß Fig. 5, so daß zunächst der konstruktive Aufbau des abgewandelten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 5 beschrieben werden soll.
• Diese Abwandlung stellt eine raumsparende Kompaktausführung des Dämpfers gemäß Fig. 4 dar, bei der das Drei/ Drei-Wegeventil 40 zusammen mit der Druckwaage 60 und der Drosseldüse 50mit dem Zylinder 10 zu einer Baugruppe zusammengefaßt ist und sich in einem Ansatz 10 a zum Zylinder 10 befindet. Der Vorteil der Ausführungsform nach Fig. 5 besteht u. a. darin, daß nur noch zwei externe Leitungen, nämlich die Druckleitung 91 und die Rücklaufleitung 93 benötigt werden, zwischen denen sich der Druckwächter 70 auf der Druckseite der Pumpe 80 und der Druckseite des Ventils 82 befindet.
• Parallel zur Zylinderbohrung befindet sich in dem Ansatz 10 a eine abgestufte Bohrung, in der hintereinander die Druckwaage 60 und der Steuerkolben 41 des Ventils 40 untergebracht sind. In die Bohrung für den Steuerkolben 41 sind axial versetzt zwei Ringnuten 44 a, 44 b eingearbeitet, von denen die Ringnut 44 b einerseits mit dem Anschluß T&min; für die Rücklaufleitung 93 und andererseits über den Kanal 13 mit den Ringnuten 14 c und 14 d des Zylinders 10 verbunden ist. Die Ringnut 44 a dient zur Verbindung der Druckleitung 91 über den Anschluß P&min; des Regelventils 40 und den internen Anschluß P ₁ des Zylinders 10 mit der Ringnut 14 b. Die beiden Ringnuten 44 a, 44 b arbeiten alternativ mit je einer Steuerkante des Steuerkolbens 41zusammen, welche durch die untere bzw. obere Flanke einer Steuerkolben-Ausdrehung gebildet werden, die ihrerseits einen Ringraum 45 im Ventil 40 definiert. Dieser Ringraum 45 steht über Querbohrungen 47 mit einer Zentralbohrung 46 des Steuerkolbens 41 in Verbindung, und die Zentralbohrung 46 mündet einerseits direkt in einen Steuerzylinder 53 des Ventils 40 sowie andererseits über die Drosseldüse 50 in den anderen Steuerzylinder 54 des Ventils 40. Mit Hilfe von Ausgleichsfedern 55, 56 ist der Steuerkolben 41 in seiner dargestellten Mittellage vorgespannt, solange der Druck in den beiden Steuerzylindern 53, 54 gleich ist. Der Steuerzylinder 53, der mittels eines Deckels 51 nach außen abgeschlossen ist, besitzt einen internen Ausgang A, der über einen internen Kanal 15 mit dem Anschluß P des Zylinders 10 verbunden ist. Der Kanal 15 in Fig. 5 entspricht der Leitung 89 in Fig. 4.
• Das dem Steuerkolben 41 abgekehrte Ende des Steuerzylinders 54 steht mit dem Speicherzylinder 59 der Druckwaage 60 in Verbindung, die einen im Speicherzylinder 59 axial verschiebbaren Kolben 58 sowie eine Speicherfeder 57 aufweist, die sich einerseits am Kolben 58 und andererseits an einem Deckel 52 abstützt, mit dem die den Ansatz 10 a durchsetzende abgestufte Bohrung verschlossen ist.
• Die Funktionsweise der Ausführungsformen nach den Fig. 4 und 5 - beschrieben an dem zuletzt genannten Ausführungsbeispiel - ist folgende:
• Wenn der nicht dargestellte Schwinger über das Auge 12 des Zylinders 10 eine Beschleunigung in den Dämpfer einleitet, ergibt sich im unteren Zylinderraum I eine proportionale Druckänderung, weil die nicht dargestellte und an das Auge 22 der Kolbenstange 21 angeschlossene Masse aufgrund ihrer Trägheit ihre Lage im Raum beibehalten will. Voraussetzung der Proportionalität ist, daß Kolben 20 und Kolbenstange 21 möglichst reibungsfrei gegenüber dem Zylinder 10 und Deckel 11 geführt sind. Der Druckanstieg im Zylinder I, der einer Beschleunigung in Pfeilrichtung O entspricht, führt zu einem gleichen Druckanstieg im Steuerzylinder 53 des Drei/ Drei-Wegeventils 40, da die Zylinder I und 53 über den Kanal 15 möglichst drosselfrei verbunden sind. Aufgrund seiner federnden Lagerung verschiebt sich der Steuerkolben 41 um einen Druck-proportionalen Weg in Richtung auf die Druckwaage 60 mit der Folge, daß die Ringnut 44 b mit dem Ringraum 45 verbunden sind. Hierdurch kann Öl aus dem Zylinder I über den Steuerzylinder 53, der Zentralbohrung 46 des Steuerkolbens 41 und dessen Querbohrung 47 in die Rücklaufleitung 93 abströmen; entsprechend kann sich der Zylinder 10 nach oben bewegen, ohne den Kolben 20 dabei anzuheben. Die mit dem Kolben verbundene, zu dämpfende Masse wird die vom Schwinger eingeleitete Bewegung des Zylinders also nicht oder nur geringfügig mitmachen.
• Der Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens 41 entspricht also eine Aufwärtsbewegung des Zylinders 10 gegenüber dem Kolben 20; diese Relativbewegung zwischen Zylinder 10 und Kolben 20 führt dazu, daß der Kolben 20 mit seiner Steuerkante 24 a die Ringnut 24 a öffnet, so daß das von der Pumpe 80 kommende und vom Druckwächter 70 in seinem Druck festgelegte Öl über die Leitung 91, den Anschluß P&min;, die Ringnut 44 a und den weiteren Anschluß P ₁ nebst Ringnut 14 b in den Ringraum 24 gelangen kann. Über die Drossel 26 und die Bohrung 27 wirkt der in der Leitung 91 herrschende Druck folglich auf den Zylinderraum I ein. Es kann allerdings so lange kein Drucköl aus der Leitung 91 in den Zylinder I nachströmen, wie die äußere Beschleunigung auf den Zylinder 10 anhält, weil während dieser Zeit der Druck im Zylinder I größer als der Druck in der Leitung 91 ist.
• Bei Beschleunigungsende steht der Steuerkolben 41 wieder in der in Fig. 5 gezeigten Stellung, in der der Ringraum 45 des Drei/Drei-Wegeventils von der Rücklaufleitung 93 abgetrennt ist. Demzufolge kann jetzt auch kein weiteres Öl mehr aus dem Zylinderraum I abströmen. Da zu diesem Zeitpunkt aber die Ringnut 14 b weiterhin freigegeben ist, strömt nun das Drucköl aus der Leitung 91 auf dem beschriebenen Weg in den Zylinderraum I nach, wodurch dieser wieder gefüllt und der Zylinder in Pfeilrichtung U verschoben wird, und zwar solange, bis die Steuerkante 24 a die Ringnut 14 b wieder abschließt und der Zylinder 10 somit wieder seine Mittellage gegenüber dem Kolben 20 einnimmt.
• Die für den insoweit beschriebenen Ablauf erforderliche Bewegung des Steuerkolbens 41 resultiert aus dem Vorhandensein der Drosseldüse 50. Sie bewirkt, daß sich ein aufgrund der äußeren Beschleunigung im Steuerzylinder 53 aufbauender Druck nicht gleichzeitig auch im Steuerzylinder 54 einstellen kann. Die Folge ist ein Druckgefälle vom Steuerzylinder 53 zum Steuerzylinder 54, so daß der Steuerkolben 41 die beschriebene Bewegung ausführen kann. Er bewegt sich dabei gegen die Feder 56, und das von ihm verdrängte Volumen wird in der Druckwaage 60 gespeichert, deren Speicherfeder 57 entsprechend zusammengedrückt wird. Der Widerstand der Drosseldüse 50 muß dabei so eingestellt sein, daß der Steuerkolben 41 seine gezeichnete Ruhelage unter dem Einfluß der Federkräfte und Drücke erst dann wieder einnimmt, wenn die äußere Beschleunigung auf den Wert 0 abgesunken ist. Davon unabhängig muß die Eigenfrequenz des Meßsystems im Verhältnis zu den zu dämpfenden Frequenzen sehr groß gemacht werden, damit der Steuerkolben 41 den Druckänderungen praktisch verzögerungsfrei folgen kann. Auch muß die Leistung der Hydraulikpumpe 80 ausreichend groß sein, um genügend Öl genügend schnell nachliefern zu können, wenn der Zylinder 10 gegenüber dem Kolben 20 eine Bewegung in Pfeilrichtung U ausführt. Bei einem Zylinderdurchmesser von 20 mm, einem Relativhub zwischen Zylinder und Kolben von ±20 mm und einer angekoppelten Masse von 300 kp ( statisch) hat sich eine Förderleistung der Pumpe 80 von Q = 8L/min als ausreichend erwiesen.
• Wenn der mit dem Zylinder 10 gekoppelte Schwinger eine Beschleunigung in Pfeilrichtung U ausführt, sinkt der Druck im Zylinderraum I proportional ab. Entsprechend verringert sich der Druck im Steuerzylinder 53. Der im Druckwächter 60 gespeicherte Druck schiebt daraufhin den Steuerzylinder 41 nach unten, d. h. in Pfeilrichtung U. Aufgrund dieser Bewegung des Steuerkolbens wird die Ringnut 44 a mit dem Ringraum 45 verbunden, so daß Drucköl aus der Leitung 91 über den Anschluß P&min;, den Ringraum 45 in den Steuerzylinder 53und weiter über den Kanal 15 in den Zylinderraum I einströmen kann. Hierdurch ist der Zylinder 10 also in der Lage, der Bewegung des Schwingers in Pfeilrichtung U zu folgen, während die mit dem Kolben 20 gekoppelte Masse ihre Lage beibehalten kann.
• Beim Abschluß dieser Beschleunigung, wenn der Druck im Zylinderraum I wieder den vom Druckwächter 70 eingestellten Wert erreicht hat, befindet sich der Steuerkolben 41 wieder in der gezeichneten Lage, so daß kein weiteres Öl aus der Leitung 91 in den Zylinderraum I nachströmen kann; andererseits hat die beschriebene Bewegung des Kolbens 20 aber dazu geführt, daß dessen Steuerkante 24 b die Ringnut 14 c freigegeben und dadurch eine Verbindung vom Zylinderraum I über die Bohrung 27, die Drossel 26, den Ringraum 24, die Ringnut 14 c des Zylinders 10 und die Ringnut 44 b des Drei/Drei-Wegeventils 40 zur Rücklaufleitung 93 hergestellt hat. Hierdurch ist es möglich, daß solange Öl aus dem Zylinderraum I in die Rücklaufleitung 93 abströmt, bis die Steuerkante 24 b die Ringnut 14 c wieder verschließt; dies geschieht dann, wenn der Zylinder 10 gegenüber dem Kolben 20 wieder seine Mittellage eingenommen hat. Die Geschwindigkeit dieser Rückführung in die Mittellage wird im wesentlichen von dem Widerstand der Drossel 26 bestimmt.
• Wie auch in den ersten Ausführungsbeispielen nimmt der aktive Dämpfer gemäß den Fig. 4 und 5 also seine konstruktiv festgelegte Ausgangslage immer dann wieder ein, wenn eine äußere Schwingung in Pfeilrichtung O oder U ausgedämpft worden ist. Zusätzlich zu der hierfür notwendigen Niveauregelung können die Dämpfer gemäß den Fig. 4 und 5 aber auch eine automatische Druckanpassung an sich ändernde statische Belastungen vornehmen. Eine solche Anpassung ist erwünscht, wenn mit der Anordnung unterschiedlich große statische Massen gedämpft werden sollen. Ein solcher Fall tritt beispielsweise dann ein, wenn der Dämpfer in Verbindung mit einem Fahrzeugsitz benutzt werden soll und das Fahrzeug von verschieden schweren Fahrern gefahren wird.
• Wenn in diesen Fälllen die auf dem Kolben 20 lastende Masse vergrößert wird, ohne daß dabei eine stoßartige Belastung wirkt, wird der im Zylinderraum I ansteigende Druck auch im Zylinderraum 54 des Drei/ Drei-Wegeventils wirksam, weil bei langsamen Druckanstiegen der Widerstand der Drosseldüse 50 vernachlässigt werden kann. Der Steuerkolben 41 wird sich deshalb nicht bewegen, weil der Druck auf seinen beiden Seiten gleich ist. Dagegen wird sich der Kolben 58 der Druckwaage 60 um ein geringes Maß gegen die Kraft der Speicherfeder 57 verschieben. Die Folge ist, daß sich der Kolben 20 des Dämpfers etwas in Pfeilrichtung U verlagern kann, so daß seine Steuerkante 24 a die Ringnut 14 b mit der Folge freigibt, daß Drucköl von der Leitung 91 über die Ringnut 44 a und den Anschluß P ₁ in den Ringraum 24 und von dort durch die Drossel 26 und die Bohrung 27 hindurch in den Zylinderraum I nachströmen kann. Der Kolben 20 wird hierdurch wieder soweit angehoben, bis seine Steuerkante 24 a die Ringnut 14 b in der konstruktiven Mittellage wieder abdeckt. Damit ist die Anpassung an die vergrößerte Masse erreicht.
• Wenn im anderen Fall die Masse verringert wird, sinkt der Druck im Zylinderraum I; der Differenzdruck in den Steuerzylindern 53 und 54 des Drei/Drei-Wegeventils 40 bleibt (bei kleinen Druckänderungen) Null und der Kolben 20 bewegt sich um ein geringes Maß nach oben. Dabei gibt seine Steuerkante 24 b die Ringnut 14 c frei, so daß Öl aus dem Ringraum 24 - und damit aus dem Zylinderraum I - über die Ringnuten 14 c und 44 b in die Rücklaufleitung 93 abströmen kann. Aufgrund des verringerten Volumens sinkt der Kolben 20 wieder nach unten, bis seine Steuerkante 24 b die Ringnut 14 c abschließt; er hat dann seine Mittellage wieder eingenommen.
• Durch Auswahl der Größe der Überdeckungen des Steuerkolbens 41 mit den ihm zugeordneten Ringnuten 44 a, 44 b kann im übrigen eine gewisse Unempfindlichkeit des Dämpfers gegenüber sehr kleinen Beschleunigungen erreicht werden.
• Die in Fig. 6 dargestellte Variante unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 4 dadurch, daß anstelle der dort im Kolben vorgesehenen Drossel 26 hier zwei externe Stromregelventile 30, 31 benutzt werden, die im Ausführungsbeispiel außerhalb des Zylinders 10 angeordnet sind, jedoch auch in den Zylinder integriert sein können. Außerdem wird im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 die Steuerkante 24 b von der Stirnseite des Kolbens 20 gebildet. Dementsprechend befindet sich die zugehörige Ringnut 14 c im Bereich der Kolben-Stirnseite, d. h. also axial zwischen den Ringnuten 14 a am Zylinderboden und 14 b im Bereich des Ringraumes 24. Ein in die Ringnut 14 c mündender Zylinderanschluß P ₂ ist durch eine Leitung 97 mit dem einen Stromregelventil 31 verbunden, dessen gegenüberliegender Anschluß über eine Leitung 96 zu einem Zylinderanschluß T ₁ führt, der seinerseits über die Ringnut 14 d mit dem Zylinderanschluß T verbunden ist. Das zweite Stromregelventil 30 liegt zwischen dem Zylinderanschluß P ₁ an der Ringnut 14 b und führt über die Druckleitung 92 zur Pumpe 80. Die Blindbohrung 27 im Kolben 20 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels einer Ausgleichsbohrung 28 ohne zusätzliche Drosselwirkung an den Ringraum 24 des Kolbens angeschlossen.
• Es handelt sich hier also ebenfalls um einen aktiven Dämpfer mit einem einfach wirkenden Zylinder und Zweikantensteuerung. Die Verlagerung der Steuerkante 24 b zum Kolbenboden bringt den Vorteil, daß die axiale Abmessung des Zylinders 10 verkleinert werden kann. Außerdem bietet diese Ausführungsform die Möglichkeit, durch entsprechende Wahl des Widerstandes des Stromregelventils 30 die Hubgeschwindigkeit bei der Niveau Regulierung während des Verfahrens des Kolbens 20 aus seiner unteren Endlage in die Mittellage unabhängig von der jeweiligen statischen Belastung festzulegen, wobei das jeweils vorhandene Druckgefälle zwischen dem aktiven Betriebsdruck und dem Druck im Zylinderraum I ohne Bedeutung ist. Dies wiederum führt zu der Möglichkeit einer Absenkung des aktiven Druckes, der hier beispielsweise bei 110 bar liegt. Die Folge ist eine Reduktion der hydraulischen Verlustleistung und damit der Ölerwärmung.
• Auch die Regulier-Senkgeschwindigkeit läßt sich bei diesem Ausführungsbeispiel unabhängig von der jeweiligen statischen Belastung und ohne Einfluß des Druckgefälles zwischen den Zylinderräumen I und II (Rücklauf) einstellen. Hierzu dient das andere Stromregelventil 31. Im übrigen ist die Funktion des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 6 gleich derjenigen der Fig. 4 bzw. 5.
• Auch das in Fig. 7 gezeigte Ausführungsbeispiel arbeitet mit einem einfach beaufschlagten Zylinder mit Zweikantensteuerung. Die beiden Steuerkanten 24 a, 24 b sind in gleicher Weise angeordnet wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3. Ebenfalls unverändert ist die Schaltung des Stromregelventils 31 zwischen den Zylinderanschlüssen P ₂ und T ₁. Das Stromregelventil 30 aus Fig. 6 ist im vorliegenden Fall durch eine zweite Pumpe 81 ersetzt, deren Fördermenge geringer ist als diejenige der Pumpe 80 und auf die Regulier-Hubgeschwindigkeit für die Niveau-Regulierung zwischen unterer Endlage und Mittellage des Kolbens 20 ausgelegt ist. Die kleinere Pumpe 81 ist mittels einer Leitung 98 an die Leitung 92 angeschlossen, und zwar an einer Stelle, die gegenüber dem Zylinderanschluß P ₁ durch ein Rückschlagventil 73 und gegenüber dem Druckregelventil 70 durch ein weiteres Rückschlagventil 74 in einer Strömungsrichtung abgegrenzt ist. Zwischen der Druckleitung 91 und dem Druckregelventil 70 befindet sich ein drittes Rückschlagventil 75.
• Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist die größere Pumpe 80, deren Fördermenge auf die zu erwartende maximale Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens 20 ausgelegt ist, in der Mittelstellung des Drei/Drei-Wegeventils 40 auf Bypass geschaltet. Insbesondere bei Systemen, die nicht ständig Schwingungen und Stößen ausgesetzt sind, läßt sich auf diese Weise eine erhebliche Reduzierung der Verlustleistung erreichen.
• Die Pumpen 80, 81 sind über die Rückschlagventile 74, 75 und das Ventil 70 druckmäßig abgesichert, wobei das Druckniveau nahezu auf den maximalen statischen Druck, der bei der Niveau-Regulierung zum Anheben der auf der Kolbenstange 21 ruhenden Masse erforderlich ist, reduziert werden kann. Das Rückschlagventil 73 verhindert bei einem Ausfall der Druckversorgung ein plötzliches stoßweises Einfahren des Kolbens 20 gegen seinen unteren Anschlag im Zylinder.
• Die Funktion der übrigen Elemente des Hydraulikkreises der Ausführungsform gemäß Fig. 7 entspricht derjenigen der Ausführungsformen nach den Fig. 4 bis 6, und sie ändert sich auch nicht bei Benutzung des Steuerkolbens 41 a, der oberhalb des Hydraulikkreises in Fig. 7 gesondert als Variante dargestellt ist.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur aktiven Schwingungsdämpfung einer Masse gegenüber einem Schwinger
mit einer Kolben/Zylindervorrichtung als hydraulischem Stellglied, die mindestens einen Druckraum aufweist, dessen Innendruck ein Beschleunigungs-Meßsignal bildet,
mit einem Ölbehälter, einer Pumpe und einer den Innendruck beeinflussenden Druckregeleinrichtung, die in einem Hydraulikkreislauf angeordnet sind
und mit einer Lageregelungsvorrichtung zur Definition einer Mittellage des Stellgliedes,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (I) zwischen Pumpe (80) und Druckregeleinrichtung (70; 70 a, 71) an den Hydraulikkreislauf angeschlossen ist und daß die Druckregeleinrichtung aus einem stetig wirkenden Überdruckventil besteht (Fig. 1 bis 3).

2. Vorrichtung zur aktiven Schwingungsdämpfung einer Masse gegenüber einem Schwinger
mit einer Kolben/Zylindervorrichtung als hydraulischem Stellglied, die mindestens einen Druckraum aufweist, dessen Innendruck ein Beschleunigungs-Meßsignal bildet,
mit einem Ölbehälter, einer Pumpe und einer den Innendruck beeinflussenden Druckregeleinrichtung, die in einem Hydraulikkreislauf angeordnet sind
und mit einer Lageregelungsvorrichtung zur Definition einer Mittellage des Stellgliedes,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckregeleinrichtung ( 40; 40&min;; 40&min;&min;; 40&min;&min;&min;) aus einem Wegeventil besteht, das den Druckraum (I) in Abhängigkeit vom Beschleunigungs-Meßsignal mit dem Ölbehälter (84) oder der Pumpe (80) verbindet (Fig. 4 bis 10).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Mittellagen-Regelung ein weiteres stetig wirkendes Überdruckventil (71) vorgesehen ist, dessen Ausgang (T) an den Ölbehälter (84), dessen Eingang (P) an einen der Mittellage des Kolbens (20) des Stellgliedes entsprechenden und vom Kolben gesteuerten Anschluß (P 1) des Druckraumes (I) angeschlossen und auf einen Öffnungsdruck eingestellt ist, der unterhalb des Öffnungsdruckes der Druckregeleinrichtung (70; 70 a, 71) liegt (Fig. 1).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Überdruckventile (70 a, 71) in Serie in dem Hydraulikkreislauf angeordnet sind sowie ein vom Kolben (20) gesteuerter weiterer Anschluß des Druckraumes zwischen den beiden Überdruckventilen an den Hydraulikkreislauf angeschlossen ist
und daß der Öffnungsdruck des zweiten Überdruckventiles (71) manuell verstellbar ist (Fig. 2).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Hydraulikkreislauf ein Rückschlagventil (72) in der Verbindungsleitung (91) von der Pumpe (80) zu der Druckregeleinrichtung (70; 70 a, 71) angeordnet ist (Fig. 1 bis 3).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein auf einen geringen Gegendruck eingestelltes Vorspannventil (82) in der von der Druckregeleinrichtung (70; 70 a, 71) zum Ölbehälter (84) führenden Rücklaufleitung (93) des Hydraulikkreislaufes.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 6, bei der der Druckraum einen vom Kolben ungesteuerten Anschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß über ein in Entleerungsrichtung des Druckraumes (I) sich öffnendes Rückschlagventil (76) mit dem Eingang des Überdruckventils (70 a) verbunden ist (Fig. 3).

8. Vorrichtung, mindestens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (40) zwei Betätigungszylinder (42, 43) aufweist, die unter Zwischenschaltung einer Drosseldüse (50) parallel geschaltet sind;
daß an die Verbindung zwischen der Drosseldüse (50) und dem einen Betätigungszylinder (42) ein Anschluß (P) des Druckraumes (I) angeschlossen ist;
daß die Verbindung zwischen der Drosseldüse (50) und dem anderen Betätigungszylinder (43) am Eingang einer Druckwaage (60) liegt
und daß das Wegeventil (40), in seiner Ruhestellung einen ungesteuerten Einlaß zum Druckraum (I) absperrt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drosseldüse (30) extern vom Zylinder (10) des Stellgliedes angeordnet ist (z. B. Fig. 6).

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (40) mit seinen Betätigungszylindern (42, 43), die Drosseldüse (50) und die Druckwaage (60) räumlich mit dem Zylinder ( 10) zu einer einheitlichen Baugruppe zusammengefaßt sind (Fig. 5).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drosseldüse ( 50) in den Steuerkolben (41) des Wegeventils (40) integriert ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Druckraum (I) abgekehrte Seite des Kolbens (20) einen weiteren Druckraum (II) begrenzt, den die Kolbenstange (21) des Stellgliedes mittels einer Dichtung in einem Zylinder-Deckel (11) abgedichtet durchsetzt und daß der Druckraum (II) über einen eigenen Anschluß (T) mit der unter einem geringen Gegendruck stehenden Rücklaufleitung (93) des hydraulischen Kreislaufes zum Ölbehälter angeschlossen ist.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Pumpe (81) vorgesehen und an den von einer Steuerkante (24 a) des Kolbens (20) gesteuerten Anschluß zum Druckraum (I) angeschlossen ist;
daß die Haupt-Pumpe (80) im beschleunigungsfreien Zustand der Vorrichtung mittels des Wegeventils (40) direkt auf die Rücklaufleitung (93) und bei einem Druckabfall im Druckraum (I) mit diesem verbunden ist
und daß die beiden Pumpen (80, 81) über je ein Rückschlagventil (74, 75) an den Eingang eines Druckwächters (170) angeschlossen sind, dessen Ausgang mit der Rücklaufleitung (93) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein in der Verbindungsleitung zwischen der zusätzlichen Pumpe (81) und dem Druckraum (I) angeordnetes Rückschlagventil (73), das einen Rückfluß aus dem Druckraum (I) absperrt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen einem von einer Steuerkante (24 b) des Kolbens (20) gesteuerten Auslaß (P ₂) des Druckraumes (I) und der Rücklaufleitung (93) des Hydraulikkreislaufes eine Drosseldüse (31) vorgesehen ist.