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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung
zum Dämpfen
von Schwingungen in einem schwingenden System.
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Hydraulische
Dämpfer
sind bekannt zur Verwendung in Hubschrauberrotorsystemen, um bspw. Bewegungen
der Hubschrauberblätter
in einer Ebene der Drehung zu dämpfen,
wenn sich die Blätter drehen,
wobei diese als Vorlauf- und Nachlaufdämpfer bezeichnet werden, wobei
derartige Schwingungen zu der Entstehung eines Phänomens führen können, das
als Bodenresonanz bekannt ist, obwohl ähnliche hydraulische Dämpfer in
anderen schwingenden Systemen vorhanden sind, um Schwingungen zu
dämpfen.
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In
einer Ausführungsform
der Dämpfungsvorrichtung
weist die Vorrichtung einen Kolben auf, der in einer Kammer ansprechend
auf Schwingungen bewegbar ist, wobei der Bewegung des Kolbens durch
einen Fluiddruck in der Kammer auf beiden Seiten des Kolbens entgegengewirkt
wird. Eine eingeschränkte
Fluidströmung
von einer Seite des Kolbens zur anderen ist möglich, so daß sich der
Kolben in der Kammer bewegen kann, während Dämpfungskräfte bereitgestellt werden,
um solchen Kolbenbewegungen entgegenzuwirken und für eine Dämpfung zu
sorgen.
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Bei
mechanischen schwingenden Systemen, bei denen eine solche hydraulische
Dämpfungsvorrichtung
eingesetzt wird, können
andere Schwingungsmoden als bei einer Grundfrequenz auftreten, die
man in erster Linie dämpfen
möchte.
Solche zusätzlichen
Schwingungen erfordern nicht notwendigerweise eine Dämpfung,
aber die Arbeitsweise einer Dämpfungsvorrichtung,
die auf solche zusätzlichen
Schwingungen anspricht, kann zu unnötig großen Dämpfungskräften führen, so daß die umgebende Struktur verstärkt werden
muß, um
diese zu ertragen.
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In
dem Bemühen,
dieses Problem abzuschwächen,
ist es bekannt, in die Dämpfungsvorrichtung
eine Lastbegrenzungsvorrichtung einzubauen, wie etwa ein Druckentlastungsventil,
das die maximale Dämpfungskraft
begrenzt, die erzeugt werden kann, indem der Fluiddruck auf beiden
Seiten des Kolbens entlastet wird, wenn große Fluiddrücke erzeugt werden. Solche Vorrichtungen
neigen allerdings dazu, die Fähigkeit
der Dämpfungsvorrichtung zu
verschlechtern, zweckmäßige Dämpfungskräfte zu erzeugen,
um die Grundfrequenz zu dämpfen,
insbesondere dann, wenn zusätzliche
Schwingungen bei höheren
Frequenzen vorhanden sind, da während
eines Teils einer jeden Schwingung Kräfte erzeugt werden, die die
Bewegung unterstützen,
die man zu dämpfen
bestrebt ist.
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Aus
der
US-3638885 ist eine Dämpfungsvorrichtung bekannt,
um die Eigenschwingungen in Vorlauf- und Nachlaufrichtung eines
gelenkigen Rotorblatts eines Hubschraubers zu dämpfen, während die induzierte Bewegung
mit einer Frequenz von eins pro Umdrehung im wesentlichen unbeeinflußt bleibt,
wobei die Vorrichtung einen Kolben aufweist, der mit einer Nabe
des Rotorsystems verbunden ist und in einer fluidgefüllten Kammer
hin- und herbewegbar ist, die mit einem Rotorblatt verbunden ist.
Einer Bewegung des Kolbens in jede Richtung wird durch einen Fluiddruck
in der Kammer hinter dem Kolben entgegengewirkt, und der Widerstand
stellt Dämpfungskräfte bereit,
die so wirken, daß sie
einer Bewegung des Kolbens entgegengerichtet sind. Es sind Mittel vorhanden,
um den Druck hinter dem Kolben zu entlasten, um eine Bewegung des
Kolbens in der Kammer zu ermöglichen,
der im wesentlichen nicht entgegengewirkt wird, ohne daß Dämpfungskräfte während Bewegungen
des Kolbens erzeugt werden, die ansprechend auf Schwingungen in
dem schwingenden System bei Frequenzen auftreten, die sich von der
Grundfrequenz unterscheiden, die die Dämpfungsvorrichtung im wesentlichen
dämpfen
soll. Die Mittel zum Entlasten des Drucks weisen eine Fluid-Bypasseinrichtung
auf, die einen ersten Durchgang für Fluid mit einer ersten Einwegeventileinrichtung
aufweist, die eine Strömung
des Fluids durch den Durchgang von einer ersten Seite des Kolbens zu
einer gegenüberliegenden
zweiten Seite des Kolbens zulässt,
der im wesentlichen nicht entgegengewirkt wird, und einen zweiten
Durchgang für
Fluid mit einer zweiten Einwegeventileinrichtung, die eine Strömung von
Fluid durch den Durchgang von der zweiten Seite des Kolbens zu der
ersten Seite zulässt,
der im wesentlichen nicht entgegengewirkt wird. Die Strömung des
Fluids durch die eine oder die andere der Bypasseinrichtungen wird
durch Verwendung eines Spulenventils gesteuert, das mit dem Dämpfungskolben
verbunden ist, wobei eine Verlagerung des Spulenventils proportional
zu dem zeitlichen Integral der Kolbenverlagerung ist.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dämpfungsvorrichtung zum Dämpfen von
Schwingungen in einem schwingenden System bereitgestellt, mit einem
Kolben, der in einer fluidgefüllten
Kammer hin- und herbewegbar ist, wobei einer Bewegung des Kolbens
in irgendeiner Bewegungsrichtung durch einen Fluiddruck in der Kammer hinter dem
Kolben ein Widerstand entgegengesetzt wird, wobei dieser Widerstand
Dämpfungskräfte erzeugt,
die so wirken, daß sie
einer Bewegung des Kolbens entgegengerichtet sind, wobei der Kolben mit
einer Komponente des schwingenden Systems verbunden ist und die
Kammer mit einer zweiten Komponente des schwingenden Systems verbunden ist,
wobei ein Mittel vorhanden ist, um den Fluiddruck hinter dem Kolben
zu entlasten, um eine Bewegung des Kolbens in der Kammer zuzulassen,
der im wesentlichen nicht entgegengewirkt wird, ohne daß Dämpfungskräfte während Bewegungen
des Kolbens erzeugt werden, die ansprechend auf Schwingungen in
dem schwingenden System bei Frequenzen auftreten, die sich von einer
Grundfrequenz unterscheiden, zu deren Dämpfung die Dämpfungsvorrichtung
in erster Linie ausgelegt ist, wobei das Mittel zum Entlasten des
Fluiddrucks eine Fluid-Bypasseinrichtung aufweist, die einen ersten
Durchgang für Fluid
mit einer ersten Einwegeventileinrichtung aufweist, die eine Strömung von
Fluid durch den Durchgang von einer ersten Seite des Kolbens zu
einer gegenüberliegenden
zweiten Seite des Kolbens zulässt,
der im wesentlichen nicht entgegengewirkt wird, und einen zweiten
Durchgang für
Fluid mit einer zweiten Einwegeventileinrichtung, die eine Strömung von
Fluid durch den Durchgang von der zweiten Seite des Kolbens zu der
ersten Seite zulässt,
der im wesentlichen nicht entgegengewirkt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die
Vorrichtung weiter eine Strömungssteuereinrichtung
aufweist, die die Strömung des
Fluids durch den einen oder den anderen der ersten und zweiten Durchgänge der
Bypasseinrichtung steuert, in Abhängigkeit von der Richtung der Geschwindigkeit
der Grundfrequenzschwingungen, die gedämpft werden sollen.
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In
Situationen, in denen die Erzeugung von unerwünschten Dämpfungskräften ansprechend auf Schwingungen
bei Frequenzen, die sich von einer Grundfrequenz, die gedämpft werden
soll, unterscheiden, in der gleichen Richtung wie die störende Kraft,
die zu der Grundfrequenzschwingung Anlaß gibt, wirken kann, werden
auf diese Weise Dämpfungskräfte abgeschwächt. Auf
diese Weise kann die Dämpfungsvorrichtung
darauf abgestimmt werden, um in erster Linie Dämpfungskräfte ansprechend auf Schwingungen
bei der Grundfrequenz zu erzeugen.
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Ein
Betätigungsmittel
kann vorgesehen sein, um die Steuereinrichtung ansprechend auf die
Richtung der Geschwindigkeit der Grundfrequenzschwingungen, die
gedämpft
werden sollen, und auf Veränderungen
in der Richtung zu betätigen.
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Auf
diese Weise wird unabhängig
von der Richtung der störenden
Kraft, die zu Schwingungen Anlaß gibt,
die sich von der Grundfrequenz unterscheiden, die Grundfrequenzschwingung gedämpft, zumindest
dann, wenn eine Fluidströmung
durch die Bypasseinrichtung verhindert wird.
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Das
Betätigungsmittel
kann ein Mittel aufweisen, das auf die Richtung einer Geschwindigkeit
anspricht, wie etwa ein Beschleunigungsmeßgerät, um die Richtung der Geschwindigkeit
der Grundfrequenz zu erfassen, die gedämpft werden soll.
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Typischerweise
weist die Dämpfungsvorrichtung
einen ersten eingeschränkten
Fluidströmungsweg
auf, für
Fluid von einer ersten Seite des Kolbens zu einer zweiten Seite
des Kolbens, so daß dann, wenn
eine Fluidströmung
durch die Bypasseinrichtung verhindert wird, eine Bewegung des Kolbens
in der Kammer in einer ersten Richtung möglich ist, gesteuert durch
die Rate der Fluidströmung
durch den ersten Fluidströmungsweg,
und ein zweiter eingeschränkter
Fluidströmungsweg
ist vorhanden für
Fluid von der zweiten Seite des Kolbens zu der ersten Seite, so
daß dann,
wenn eine Fluidströmung
durch die Bypasseinrichtung verhindert ist, eine Bewegung des Kolbens
in der Kammer in einer zweiten Richtung möglich ist, gesteuert durch
die Rate der Fluidströmung
durch den zweiten Fluidströmungsweg.
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Nach
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein schwingendes
System mit einer Dämpfungsvorrichtung
nach dem ersten Aspekt der Erfindung bereitgestellt.
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Nach
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Hubschrauber
mit einem Rotorsystem bereitgestellt, der zumindest eine Dämpfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung aufweist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 ein Diagramm ist, in dem
die relative Verlagerung in der Zeit von einer Komponente eines schwingenden
Systems relativ zu einer anderen Komponente bei einer Grundfrequenz
und bei einer anderen Schwingungsfrequenz dargestellt ist, die in dem
System entstehen;
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2 ein Diagramm der entsprechenden Geschwindigkeit
der Komponenten aufgrund von Schwingungen bei der Grundfrequenz
und die gesamte resultierende relative Geschwindigkeit aufgrund
von Schwingungen bei der Grundfrequenz und der anderen Frequenz,
die in 1 angegeben ist, zeigt:
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3 ein Diagramm ähnlich 2 ist, wobei aber eine typische
Dämpfungskraft
als Antwort auf die gesamte resultierende Geschwindigkeit einer
hydraulischen Dämpfungsvorrichtung
nach dem Stand der Technik überlagert
ist;
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4 eine erläuternde
seitliche Querschnittsansicht einer Dämpfungsvorrichtung gemäß der Erfindung
zeigt;
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5 ein Diagramm ähnlich 3 zeigt, wobei aber eine
Dämpfungskraft
als Antwort auf die gesamte resultierende Geschwindigkeit durch
Verwendung der Dämpfungsvorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung überlagert
ist;
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6 eine Darstellung eines
Hubschraubers mit einem Rotorsystem ist, einschließlich einer Dämpfungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 4 und 6, in einem schwingenden
System wie etwa einem Rotorsystem 33 eines Hubschraubers,
das in 6 als der Haupttragrotor
dargestellt ist, aber alternativ auch der Heckrotor sein kann, ist
eine erste Komponente wie etwa ein Rotorblatt 34 im Gebrauch
an einem Kolben 18 einer Schwingungsdämpfungsvorrichtung 15 befestigt,
und eine zweite Komponente wie etwa eine Rotornabe 35 ist
an einer Kammer 16 der Dämpfungsvorrichtung 15 befestigt,
wobei der Kolben 18 auf diese Weise dafür bestimmt ist, mit Hilfe einer ersten
Befestigungsausformung 21 an einem Ende einer Kolbenstange 19 befestigt
zu werden, die mit dem Kolben 18 verbunden ist. Die Kammer 16 ist
dafür bestimmt,
an der zweiten Komponente mit Hilfe einer weiteren Befestigungsausformung 20 befestigt zu
werden.
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Die
erste Komponente 34 und die zweite Komponente 35 werden
im Gebrauch relativ zueinander schwingen, aufgrund von störenden Kräften, denen
sie unterworfen sind.
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Einer
Bewegung des Kolbens 18 in der Kammer 16 wird
allerdings durch den Fluiddruck in der Kammer 16 hinter
dem Kolben 18 ein Widerstand entgegengesetzt. Wenn der
Kolben 18 in einer ersten Richtung gedrückt wird, d. h. nach links,
wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, kann Hydraulikfluid in der
Kammer 16 hinter dem Kolben 18 von einer ersten
Seite 31 des Kolbens 18 zu einer zweiten Seite 32 des
Kolbens 18 durch einen Strömungsweg 18a durch
den Kolben 18 hindurchgehen. Der Strömungsweg 18a ist allerdings
eingeschränkt,
und als Ergebnis davon werden Dämpfungskräfte erzeugt, die
einer Bewegung des Kolbens 18 entgegenwirken. Wenn der
Kolben 18 in einer entgegengesetzten, zweiten Richtung
gedrückt
wird, d. h. nach rechts in der Zeichnung, kann Fluid von der zweiten
Seite 32 hinter dem Kolben 18 durch einen zweiten Strömungsweg 18b durch
den Kolben 18 strömen,
wiederum in einer eingeschränkten
Weise, um eine Dämpfungskraft
zu erzeugen, so daß der
Bewegung des Kolbens 18 entgegengewirkt wird. Darüber hinaus
weist jeder Strömungsweg 18a, 18b durch
den Kolben 18 ein nicht dargestelltes Einwegeventil in diesem
Beispiel auf, so daß lediglich
eine Fluidströmung
ansprechend auf eine Bewegung des Kolbens entweder in der ersten
oder in der zweiten Richtung auftreten kann.
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In
diesem Beispiel erstreckt sich die Kolbenstange 19 von
dem Befestigungsmittel 21 über den Kolben 18 hinaus
durch eine Öffnung
in dem axialen Ende der Wand der Kammer 16, so daß der Kolben 18 über seinen
gesamten Bewegungsbereich zwangsläufig geführt wird.
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In
einem anderen Beispiel kann ein einzelner Strömungsweg 18a oder 18b für das Fluid
bereitgestellt sein, ohne daß irgendeine
Einwegeventileinrichtung vorhanden ist oder daß ein eingeschränkter Strömungsweg
außerhalb
der Kammer 16 vorhanden ist, wobei aber in jedem Fall den
Bewegungen des Kolbens 18 in der Kammer 16 ansprechend
auf Schwingungen in dem schwingenden System durch das hydraulische
oder sonstige Fluid in der Kammer 16 hinter dem Kolben 18 entgegengewirkt
wird.
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In 1 ist eine Wellenform 10 einer Schwingung
mit niedriger Frequenz und großer
Amplitude bzw. Verlagerung bei Grundfrequenz dargestellt, wie sie
bspw. bei einem Rotorblatt eines Hubschraubers auftreten kann, als
Ergebnis von transienten Störungen
des Rotors in der Rotationsebene, und eine Wellenform 11 einer
Schwingung mit hoher Frequenz und relativ kleiner Amplitude, die
von normalen angeregten Schwingungen des Rotors im Flug resultiert.
In dem dargestellten Beispiel ist es in erster Linie gewünscht, die
Schwingung 10 mit niedriger Frequenz und großer Amplitude
zu dämpfen,
um ein Phänomen
zu verhindern, das als Botenresonanz bekannt ist. In diesem Beispiel
ist die Frequenz der Schwingungen mit höherer Frequenz und kleiner Amplitude
als das Vierfache der Frequenz der Grundfrequenzschwingungen dargestellt,
die gedämpft werden
sollen, wobei aber dieses Verhältnis
in anderen Betriebszuständen
und/oder anderen schwingenden Systemen unterschiedlich sein kann.
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Das
Produkt aus der Amplitude und der Frequenz der jeweiligen Schwingungen
führt zu
einer resultierenden Geschwindigkeitswellenform. Die Geschwindigkeit
der Grundfrequenz 10 nach 1 ist
in 2 mit 12 bezeichnet,
und die Summe der Geschwindigkeiten der Wel lenformen 10 und 11 mit
hoher und niedriger Frequenz gemäß 1, d. h. die gesamte resultierende
Geschwindigkeit ist in 2 mit 13 bezeichnet.
Es sei darauf verwiesen, daß die Schwingungen 11 mit
hoher Frequenz und niedriger Amplitude gemäß 1 einen größeren Beitrag zu der in 2 mit 13 bezeichneten
gesamten resultierenden Geschwindigkeit liefern als die Schwingungen 10 mit
niedriger Frequenz.
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In
einer Dämpfungsvorrichtung
wie der, die in 4 mit 15 bezeichnet
ist, tritt eine relative Bewegung zwischen dem Kolben 18 und
der Kammer 16 ansprechend auf eine relative Bewegung der
schwingenden Komponenten auf, wobei aber in einer herkömmlichen
Dämpfungsvorrichtung
die Dämpfungskräfte, die
erzeugt werden, um derartige Schwingungen zu dämpfen, eine Funktion der gesamten
resultierenden Geschwindigkeit 13 der schwingenden Komponenten
sind. Daher werden in dem schwingenden System, das unter Bezugnahme
auf 1 und 2 beschrieben worden ist,
in herkömmlicher
Weise die Dämpfungskräfte als
eine Funktion der gesamten resultierenden Geschwindigkeit 13 erzeugt.
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Eine
typische Dämpfungskraftantwort 14 einer
herkömmlichen
hydraulischen Dämpfungsvorrichtung
auf die gesamte resultierende Geschwindigkeit der schwingenden Komponenten
ist in 3 dargestellt.
Die Geschwindigkeitswellenform der Grundfrequenz, die gedämpft werden
soll, ist mit 12a bezeichnet, und die gesamte resultierende
Geschwindigkeitswellenform des schwingenden Systems ist mit 13a bezeichnet.
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Es
ist zu erkennen, daß die
Dämpfungsvorrichtung 15 auf
die resultierende Geschwindigkeit 13a dadurch anspricht,
daß schnelle
Umkehrungen in der Richtung der aufgebrachten Dämpfungskraft 14 bereitgestellt
werden. Auf diese Weise wirken bei manchen Phasen des Betriebs,
die aus den Bereichen bestehen, die querschraffiert sind, die erzeugten
Dämpfungskräfte in der
gleichen Richtung wie die störende
Kraft, wodurch die Schwingungen 12a mit niedriger Frequenz,
die gedämpft
werden sollen, vergrößert werden,
und auf diese Weise neigt die erzeugte Dämpfungskraft dazu, die störende Kraft
zu unterstützen,
anstelle daß die
Grundfrequenzschwingungen 12a gedämpft werden. Insbesondere bei
der Position, die in 3 mit
A bezeichnet ist, ändert
die resultierende Geschwindigkeit 13a ihre Richtung, und
die erzeugte Dämpfungskraft ändert ihre
Richtung, um die resultierende Geschwindigkeit 13a zu kompensieren
und zu versuchen, diese zu dämpfen. Allerdings
ist die Dämpfungskraft,
die auf diese Weise erzeugt wird und mit 14a bezeichnet
ist, in die gleiche Richtung gerichtet wie die Geschwindigkeit der Grundfrequenzschwingungen 12a,
und auf diese Weise wird die Leistungs fähigkeit der Dämpfungsvorrichtung
zur Dämpfung
der Schwingungen bei der Grundfrequenz in dieser Phase des Betriebs
erheblich verschlechtert.
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Unter
Bezugnahme auf 4 kann
man erkennen, daß die
Dämpfungsvorrichtung 15 gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Fluidbypasseinrichtung 22 aufweist, die
in bestimmten Phasen des Betriebs der Dämpfungsvorrichtung 15 den
Fluiddruck hinter dem Kolben 18 absenkt.
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Die
Bypasseinrichtung 22 weist einen ersten Fluiddurchgang 24 und
einen zweiten Fluiddurchgang 25 auf, wobei jeder Durchgang 24, 25 eine
Einwegeventileinrichtung 26 bzw. 27 aufweist.
Eine umschaltbare Steuerung 28 ist außerdem vorgesehen, die in dieser
Ausführungsform
aus einem zylindrischen, drehbaren Ventilteil besteht, das in Abhängigkeit
von der Drehstellung entweder eine Fluidströmung durch die Bypasseinrichtung 22 über den
ersten Strömungsdurchgang 24 zuläßt, wobei
es sich um die Drehstellung handelt, die in der Abbildung dargestellt
ist, oder eine Fluidströmung
durch den zweiten Strömungsdurchgang 25 zuläßt. Die
Steuerung 28 steht in Strömungsverbindung mit der Kammer 16 an
der ersten Seite 31 des Kolbens 18 über eine Leitung 29,
und jeder der Durchgänge 24, 25 steht
in Strömungsverbindung
mit der Kammer 16 an der zweiten Seite 32 des
Kolbens 18 über
eine Leitung 30.
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Auf
diese Weise kann dann, wenn die Steuerung 28 in eine erste
offene Position gedreht ist, wie dargestellt, Fluid von der ersten
Seite 31 des Kolbens 18 durch den ersten Durchgang 24 und
an dem daran befindlichen Einwegeventil 27 zu der zweiten
Seite 32 des Kolbens 18 strömen, ansprechend auf eine Bewegung
des Kolbens 18 nach links, d. h. in der ersten Richtung,
und umgekehrt kann dann, wenn die Steuerung 28 in eine
zweite offene Position gedreht ist, entgegengesetzt zu der, die
in den Zeichnungen dargestellt ist, Fluid von der zweiten Seite 32 des
Kolbens 18 durch den zweiten Durchgang 25 und
an dem darin befindlichen Einwegeventil 26 vorbei zu der
ersten Seite 31 des Kolbens 18 strömen, ansprechend
auf eine Bewegung des Kolbens 18 in der zweiten Richtung,
d. h. nach rechts.
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Wenn
die Steuerung 28 entweder in die erste oder in die zweite
offene Position gedreht worden ist, sind die Strömungsdurchgänge 24 und 25 und
die Leitungen 29 und 30 so dimensioniert, daß eine Fluidströmung von
einer entsprechenden Seite 31, 32 des Kolbens 18 zu
der jeweils anderen Seite 32, 31 keine oder im
wesentlichen keine dämpfenden
Kräfte erzeugt,
die einer Bewegung des Kolbens 18 in der Kammer 16 entgegenwirken.
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Die
Steuerung 28 wird durch ein Betätigungsmittel 33 betätigt, welches
lediglich ganz schematisch dargestellt ist und das auf Änderungen
in der Richtung der Geschwindigkeit 12a der Schwingungen
mit großer
Amplitude und niedriger Frequenz anspricht, die gedämpft werden
sollen. Das Betätigungsmittel 33 kann
ein Sensor sein, wie etwa ein Beschleunigungsaufnehmer, ein Pendel
oder eine ähnliche
Einrichtung, die dazu bestimmt ist, Änderungen in der Richtung der
Geschwindigkeit 12a zu erfassen, und die Steuerung 28 in
eine geeignete erste oder zweite offene Position dreht, so daß Dämpfungskräfte nicht
erzeugt werden, die anderenfalls die störende Kraft unterstützen würden, die
zu den Grundfrequenzschwingungen Anlaß gibt.
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Unter
Bezugnahme auf 5 kann
dann, wenn die Geschwindigkeit 12a der Grundfrequenzschwingungen
positiv ist, das Betätigungsmittel 33 die
Steuerung 28 in die Position bewegen, die in 4 dargestellt ist. Die Steuerung 28 verbleibt
auch dann in dieser Position, wenn die Richtung der gesamten resultierenden
Geschwindigkeit 13a der Schwingung sich verändert, d.
h. an der Position, die mit A bezeichnet ist, da sie so eingestellt
bzw. abgestimmt ist, daß sie
nur auf die Schwingungen 12a mit niedriger Frequenz anspricht.
Aufgrund des Vorhandenseins der Bypasseinrichtung 22 kann
allerdings an der Position A das Fluid ungehindert durch den Durchgang 24 und
durch das darin befindliche Einwegeventil 27 strömen, ansprechend
auf die Bewegung des Kolbens 18 in der ersten Richtung,
so daß die
Erzeugung einer Dämpfungskraft
verhindert wird. Wenn die gesamte resultierende Geschwindigkeit 13a der
Schwingungen ihre Richtung erneut ändert, d. h. an der Position
B, wird eine Fluidströmung
durch die Bypasseinrichtung 22 durch das Einwegeventil 27 verhindert,
und auf diese Weise werden erneut Dämpfungskräfte aufgebracht, um der Bewegung des
Kolbens in der zweiten Richtung einen Widerstand entgegenzusetzen.
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Wie
in 5 dargestellt ist,
verändert
die Geschwindigkeit der Grundfrequenzschwingungen 12a,
bevor die resultierende Geschwindigkeit 13a erneut ihre
Richtung verändert,
an der Position D, ihre Richtung, d. h. ins Negative, an der Position
C. Als Ergebnis hiervon veranlaßt
die Betätigungseinrichtung 33 die
Steuerung 28 dazu, sich zu der zweiten, entgegengesetzten
geöffneten
Position zu drehen, in der sich die erste Seite 31 des Kolbens 18 in
Strömungsverbindung
mit dem Durchgang 25 der Bypasseinrichtung 22 befindet.
Auf diese Weise wird eine Bewegung des Kolbens 18 in der
zweiten Richtung, also von links nach rechts entsprechend der Darstellung
in den Zeichnungen, d. h. aufgrund der Tatsache, daß die resultierende
Geschwindigkeit 13a positiv ist, dazu führen, daß keine Dämpfungskräfte aufgebracht wer den, da
das Fluid ungehindert durch den Durchgang 25 und das darin
befindliche Einwegeventil 26 von der zweiten Seite 32 des
Kolbens 18 zu der ersten Seite 31 strömen kann.
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Wenn
die resultierende Geschwindigkeit 13a erneut negativ wird,
d. h. an der Position D, wird eine Strömung von Fluid durch die Bypasseinrichtung 22 durch
das Einwegeventil 26 verhindert, und als Folge davon werden
Dämpfungskräfte in der
ersten Richtung erzeugt, um den Schwingungen bei der Grundfrequenz 12a entgegenzuwirken.
Während
die resultierende Geschwindigkeit 13a und die Geschwindigkeit 12a der
Grundfrequenzschwingungen beide negativ bleiben, d. h. bis zu der
Position E, die in 5 angegeben
ist, werden weiterhin Dämpfungskräfte aufgebracht.
An der Position E, an der die resultierende Geschwindigkeit 13a erneut
negativ wird, aber die Geschwindigkeit 12a der Grundfrequenzschwingungen
negativ bleibt, werden, um zu verhindern, daß die Dämpfungskräfte zu den störenden Kräften, die
zu den Schwingungen bei der Grundfrequenz Anlaß geben, einen Beitrag leisten,
die Dämpfungskräfte durch
eine Fluidströmung
durch den Durchgang 25 und durch das Einwegeventil 26 der
Bypasseinrichtung 22 entlastet.
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Bei
der Position, die mit F in 5 angegeben
ist, verändert
die Geschwindigkeit der Grundfrequenzschwingung 12a erneut
ihre Richtung, und als Ergebnis davon bewegt das Betätigungsmittel 33 die Steuerung 28 zurück in die
Position, die in 4 dargestellt
ist, und es werden erneut Dämpfungskräfte aufgebracht.
An der Position G, die in 5 dargestellt
ist, wird erneut verhindert, daß Dämpfungskräfte erzeugt
werden, da die resultierende Geschwindigkeit 13a erneut
ihre Richtung verändert,
und Fluid kann durch den Durchgang 24 und das Einwegeventil 27 der
Bypasseinrichtung 22 strömen, bis die resultierende
Geschwindigkeit 13a an der Position H erneut ihre Richtung ändert, wobei
dann erneut Dämpfungskräfte aufgebracht
werden.
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Auf
diese Weise werden in all den Positionen, an denen die Bereitstellung
einer Dämpfungskraft
einen Beitrag zu der störenden
Kraft liefern würde,
die zu den Grundfrequenzschwingungen Anlaß gibt, die man dämpfen möchte, derartige
Dämpfungskräfte durch
die Bypasseinrichtung 22 gemäß der vorliegenden Erfindung
verhindert.
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Verschiedene
Modifikationen können
vorgenommen werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Obwohl bspw. ein Betätigungsmittel 33 in Form
eines Beschleunigungsaufnehmers beschrieben worden ist, um die Steuerung 28 ansprechend auf Änderungen
in der Richtung der Geschwindigkeit der Grundfrequenzschwingungen
zu betätigen, könnte jegliches andere
geeignete Mittel verwendet werden, das auf die Richtung einer Geschwindigkeit anspricht.
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Die
Merkmale, die in der vorangehenden Beschreibung offenbart sind,
oder die nachfolgenden Ansprüche,
oder die beigefügten
Zeichnungen, die in ihren speziellen Ausführungsformen oder in Form von
Mitteln zum Ausführen
der beschriebenen Funktion dargestellt sind, oder ein Verfahren
oder Vorgang zum Erreichen des beschriebenen Ergebnisses, können je
nachdem einzeln oder in einer beliebigen Kombination von Merkmalen
verwendet werden, um die Erfindung in ihren unterschiedlichen Ausgestaltungen
auszuführen.