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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen semi-aktiven Steuerdämpfer für das Dämpfen des
Rollens, das in einem Fahrzeugkörper
eines Eisenbahnfahrzeugs erzeugt wird, und auf ein Dämpfverfahren,
das den Dämpfer
benutzt.
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Ein
semi-aktiver Steuerdämpfer
zum Dämpfen
des Rollens, der, auch wenn ein Drehgestell auf der Seite, auf der
die Vibration erzeugt wird, und eine Fahrzeugmasse auf der Dämpferseite,
wie in einem Eisenbahnfahrzeug extrem groß sind, sie effektiv dämpfen kann,
und ein Steuersystem, das den Dämpfer
benutzt, sind zum Beispiel in den japanischen Offenlegungsschriften
Nr. 8-99634 und 8-239040 oder in EP-A1-0704364 vom gleichen Anmelder
offenbart.
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Der
in diesen Veröffentlichungen
offenbarte Steuerdämpfer
weist einen hubdetektierenden Zylinder auf, der zwischen einem Drehgestell
und einem Fahrzeugkörper
angeordnet ist, einen Fließdurchgang,
der nur eine Strömung
eines Arbeitsfluids von einer kopfseitigen Kammer zu einer stangenseitigen Kammer
des hubdetektierenden Zylinders erlaubt, einen Behälter, der
durch ein Saugventil zur kopfseitigen Kammer des hubdetektierenden
Zylinders führt, ein
Entlastungsventil für
die Druckseite, das die kopfseitige Kammer in dem Fließdurchgang
in Verbindung zum Reservoir angeordnet hat, ein Entlastungsventil
für die
Ausdehnungsseite, dessen stangenseitige Kammer entsprechend in dem
Fließdurchgang
in Verbindung zur kopfseitigen Kammer angeordnet ist, und weist
eine Dämpfungskraftsteuerschaltung
auf, die zwischen der stangenseitigen Kammer und dem Reservoir zwischengeschaltet
ist.
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In
der früheren
Dämpfungskraftsteuerschaltung
ist eine Vielzahl von festen Öffnungen
zum Erzeugen einer Dämpfungskraft
in Serie angeordnet und Öffnungs-
und Schließventile
zur Steuerung der jeweiligen festen Öffnungen sind in paralleler
Anordnung bereitgestellt. Andererseits sind in der früheren Dämpfungskraftsteuerschaltung
eine feste Öffnung, ein
gewöhnlicherweise
offenes Proportionalventil für ein
kontinuierliches proportionales Steuern einer Drosselöffnung oder
ein Proportionaldrucksteuerventil in paralleler Anordnung bereitgestellt.
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Jedes
Steuersystem, das einen wie oben beschriebenen Dämpfer benutzt, benutzt ein
Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignal
von einem Detektor, der auf dem Fahrzeugkörper installiert ist, ein Dämpferverschiebungssignal
von einem hubdetektierenden Zylinder und ein Dämpfergeschwindigkeitssignal,
das daraus berechnet wird, um eine erzeugte Dämpfungskraft von einem Dämpfungskraftgeneratorschaltkreis
durch einen Computer zu steuern und um ein Entlastungsventil für die Ausdehnungsseite und
ein Entlastungsventil für
die Druckseite zu steuern, um das Rollen eines Eisenbahnfahrzeugs
zu unterdrücken.
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Im
Fall des Vorhergehenden werden die Öffnungs- und Schließventile
vom Computer in Antwort auf das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und
das Dämpfergeschwindigkeitssignal
geschaltet und im Fall des Letzteren wird das Proportionalventil
oder das Proportionalsteuerventil kontinuierlich von dem Computer
in Abhängigkeit
von dem gleichen Signal gesteuert.
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Während die
oben beschriebenen Steuersysteme speziell keine Funktionsdefizite
haben, waren Verbesserungen der folgenden Unannehmlichkeiten gewünscht.
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Erstens,
da der Widerstand der festen Drosselung durch die Schaltsteuerung
der selektiven Öffnungs-
und Schließventile
oder der Proportionalsteuerung des Proportionalventils geändert wird,
um eine Dämpfungskraft
zu erzeugen, wird der Drosselungswiderstand der festen Öffnung durch
die Durchflußrate
des durchtretenden Arbeitsöls
bestimmt.
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Das
führt dazu,
daß die
Durchflußrate
des Arbeitsöls
proportional zu einer Dämpfergeschwindigkeit
ist, so daß sie
gesteuert werden muß,
indem ein Dämpferverschiebungssignal
unter Benutzung eines hubdetektierenden Zylinders entfernt werden muß, durch
Berechnen eines Dämpfergeschwindigkeitssignals
durch einen Computer und durch Anlegen einer Dämpfungskraft unter Benutzung
des berechneten Wertes. In anderen Worten sind der hubdetektierende
Zylinder und sein Signal unerläßlich, so
daß das
Steuersystem einen hohen Platzbedarf hat und die Kosten steigen.
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Damit
zweitens, wenn die Energieversorgung ausgeschaltet ist, eine angemessene
Dämpfungskraft
erzeugt wird, um den hubdetektierenden Zylinder als normalen Dämpfer einzusetzen,
wird eine separate, ausschließlich
dafür genutzte
Dämpfungskraftsteuerschaltung
zur Verfügung
gestellt. Diese ausschließlich
genutzte Dämpfungskraftsteuerschaltung
ist mit einer Drossel, einem Entlastungsventil und einem Schaltventil
ausgestattet. Daher steigt die Anzahl der Teile an, das gesamte
Steuersystem hat einen erhöhten
Platzbedarf, und die Kosten steigen. Zusätzlich ist es für das Schalten
und Steuern der Schaltventile notwendig, ein ausschließlich dafür zu benutzendes
Steuersignalsystem zu haben, wodurch das Steuersystem kompliziert
wird, was zu einem größeren Steuersystem
und einer Kostensteigerung führt.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dämpfer für das Dämpfen des
Rollens eines Schienenfahrzeugs und ein Dämpfverfahren zur Verfügung zu
stellen, bei denen das Steuern einer Dämpfungskraft in einer Dämpfungskraftsteuerschaltung
ausgeführt
wird, ohne ein Dämpfergeschwindigkeitssignal
zu benutzen, und bei denen, sogar wenn die Energieversorgung ausgeschaltet
ist, eine Steuerung über
dieselbe Dämpfungskraftsteuerschaltung
ohne das Bereitstellen eines separaten, ausschließlich dafür zu nutzenden
Schaltkreises ausgeführt
werden kann, wodurch das Steuersystem vereinfacht ist, die Anzahl
der Teile reduziert ist und eine Verkleinerung erzielt werden kann.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Rolldämpfer für ein Schienenfahrzeug
bereitgestellt mit:
einem Zylinder, der zwischen einem Drehgestell
und einem Fahrzeugkörper
zwischenschaltbar ist;
einem ersten Fließdurchgang, welcher eine Strömung eines
Arbeitsfluids aus einer kopfseitigen Kammer zu einer stangenseitigen
Kammer des Zylinders erlaubt;
einem Behälter, der zu der kopfseitigen
Kammer des Zylinders durch ein Saugventil führt;
einem zweiten Fließdurchgang
für das
Verbinden der kopfseitigen Kammer mit dem Behälter;
einem Entlastungsventil
für die
Druckseite mit Anordnung in dem zweiten Fließdurchgang; und
einer
Dämpfungskraftsteuerschaltung,
die zwischen der stangenseitigen Kammer und dem Behälter zwischengeschaltet
ist und eine feste Drossel hat, wobei ein proportionales elektromagnetisches
Druckbegrenzungsventil parallel zu der festen Drossel vorgesehen
ist, um kontinuierlich einen Entlastungsdruck von einem maximalen
Druck auf einen minimalen Druck zu steuern, wenn ein Eingang aus
einem proportionalen Solenoid zunimmt;
wobei das proportionale
elektromagnetische Druckbegrenzungsventil aufweist:
ein Ventilgehäuse;
einen
Eingangsanschluß und
einen Rücklaufanschluß, die in
dem Ventilgehäuse
vorgesehen sind;
einen Ventilsitzkörper, der mit einem Ventilkörper für das intermittierende
Verbinden des Eingangsanschlusses mit dem Rücklaufanschluß versehen
ist;
eine Feder zum Einstellen des Entlastungsdrucks für das Vorspannen
des Ventilkörpers
in einer Schließrichtung;
einen
Einregelschraubkörper,
der gleitbar einen Druckkörper
für das
Abstützen
eines Basisendes der Feder abstützt;
ein
Anschlagteil, das auf dem Einregelschraubkörper zur Steuerung eines Hubes
des Druckkörpers
vorgesehen ist;
eine Einregel-Gewindestange, die mit Gewinde
in den Einregelschraubkörper
eingeführt
ist, um das Basisende des Druckkörpers
zu stützen;
eine
Druckaufnahmekammer, die zwischen dem Druckkörper und dem Einregelschraubkörper gebildet
ist;
ein Solenoid zum Aufbringen einer Kraft in einer Öffnungsrichtung
auf den Ventilkörper;
und
ein Schaltventil, welches zwischen dem Ventilkörper und
einem beweglichen Kern in dem Solenoid angeordnet ist, um die Betriebsart
von dem Verbinden des Rücklaufanschlusses
mit der Druckaufnahmekammer zum Verbinden des Eingangsanschlusses
mit der Druckaufnahmekammer zu schalten, während der Ventilkörper durch
die Erregung des Solenoids gedrückt
wird.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Rolldämpfer für ein Schienenfahrzeug
bereitgestellt mit:
einem Zylinder, der zwischen einem Drehgestell
und einem Fahrzeugkörper
anordenbar ist;
einem ersten Fließdurchgang, welcher einen Fluß von Arbeitsfluid
von einer kopfseitigen Kammer zu einer stangenseitigen Kammer des
Zylinders erlaubt;
einem Behälter, der zu der kopfseitigen
Kammer des Zylinders durch ein Saugventil führt;
einem zweiten Fließdurchgang,
welcher die kopfseitige Kammer mit dem Behälter verbindet;
einem
Entlastungsventil für
die Druckseite mit Anordnung in dem zweiten Fließdurchgang; und
einer
Dämpfungskraftsteuerschaltung,
die zwischen der stangenseitigen Kammer und dem Behälter zwischengeschaltet
ist und eine feste Drossel sowie ein proportionales elektromagnetisches
Druckbegrenzungsventil aufweist, das parallel zu der festen Drossel
vorgesehen ist, um kontinuierlich einen Entlastungsdruck von einem
maximalen Druck zu einem minimalen Druck zu steuern, wenn ein Eingang
aus einem proportionalen Solenoid zunimmt;
wobei das proportionale
elektromagnetische Druckbegrenzungsventil aufweist:
ein Ventilgehäuse;
einen
Eingangsanschluß und
einen Rücklaufanschluß, die in
dem Ventilgehäuse
vorgesehen sind;
einen gleitbaren Ventilsitzkörper, der
mit einem Ventilkörper
für das
intermittierende Verbinden des Eingangsanschlusses mit dem Rücklaufanschluß vorgesehen
ist;
eine Feder zum Einstellen des Entlastungsdrucks für das Vorspannen
des Ventilkörpers
in eine Schließrichtung;
einen
Einregelschraubkörper,
der mit einer Einregelgewindestange für das Abstützen eines Basisendes der Feder
vorgesehen ist;
ein Solenoid zum Aufbringen einer Kraft in
eine Öffnungsrichtung
auf den Ventilkörper;
eine
Druckaufnahmekammer, die zwischen dem Ventilsitzkörper und
dem Solenoid gebildet ist; und
ein Schaltventil, das zwischen
dem Ventilkörper
und einem beweglichen Kern in dem Solenoid angeordnet ist, um die
Betriebsart von dem Verbinden des Rücklaufanschlusses mit der Druckaufnahmekammer
zu dem Verbinden des Eingangsanschlusses mit der Druckaufnahmekammer
zu schalten, während der
Ventilkörper
durch die Erregung des Solenoids gedrückt wird.
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Vorzugsweise
weist der erste Fließdurchgang
einen Entlastungsfließdurchgang
für die
Ausdehnungsseite und ein Absperrventil auf, welches an einer Aus-Position
eines Entlastungsventils für
die Ausdehnungsseite vorgesehen ist, das in dem Entlastungsfließdurchgang
vorgesehen ist.
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Alternativ
weist der erste Fließdurchgang
einen Entlastungsfließdurchgang,
der in einem Kolben des Zylinders vorgesehen ist, und ein Absperrventil auf,
das in dem Entlastungsfließdurchgang
vorgesehen ist.
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Entsprechend
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Rolldämpfen
eines Schienenfahrzeugs unter Verwendung eines Dämpfers nach dem ersten Aspekt
der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, welcher ferner ein Entlastungsventil
für die
Ausdehnungsseite mit Anordnung in dem ersten Fließdurchgang
aufweist, wobei das Verfahren aufweist:
Zwischenschalten des
Zylinders des Dämpfers
zwischen einem Drehgestell und einem Fahrzeugkörper;
Berechnen eines
Dämpfungskraftwertes
in einem Computer, welcher dem optimalen Wert für die Dämpfungskraftsteuerschaltung
am nächsten
liegt, auf der Basis eines Signals aus Erfassungsmitteln, die auf
dem Fahrzeugkörper
vorgesehen sind;
proportionales Steuern des proportionalen
elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils auf der Basis des Ergebnisses
der Berechnungen; und
Entscheiden über die Verlagerungsrichtung
des Fahrzeugkörpers
mit dem Computer durch die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit aus den
Erfassungsmitteln, um wahlweise das Entlastungsventil für die Druckseite
und das Entlastungsventil für
die Ausdehnungsseite zu schalten und zu steuern.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Rolldämpfen eines
Schienenfahrzeugs unter Verwendung eines Dämpfers nach dem zweiten Aspekt
der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, welcher ferner ein Entlastungsventil
für die
Ausdehnungsseite mit Anordnung in dem ersten Fließdurchgang
aufweist, wobei das Verfahren aufweist:
Zwischenschalten des
Zylinders des Dämpfers
zwischen einem Drehgestell und einem Fahrzeugkörper;
Berechnen eines
Dämpfungskraftwertes
mit einem Computer, wobei der Wert dem optimalen Wert für die Dämpfungskraftsteuerschaltung
am nächsten liegt,
auf der Basis eines Signals aus Erfassungsmitteln, die auf dem Ventilkörper vorgesehen
sind;
proportionales Steuern des proportionalen elektromagnetischen
Druckbegrenzungsventils auf der Basis des Ergebnisses der Berechnung;
und
Entscheiden über
die Verlagerungsrichtung des Fahrzeugkörpers mit dem Computer durch
die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit
aus den Erfassungsmitteln, um wahlweise das Entlastungsventil für die Druckseite
und das Entlastungsventil für
die Ausdehnungsseite zu schalten und zu steuern.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Rolldämpfsystems
eines Schienenfahrzeugs, das einen dämpfenden Dämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung
beinhaltet;
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2 ist
der Schaltkreis einer Ausführungsform
des dämpfenden
Dämpfers,
der in dem Dämpfungssystem
verwendet wird;
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3 ist
ein Schaltkreis des dämpfenden Dämpfers gemäß einer
weiteren Ausführungsform;
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4 ist
ein teilweiser Längsschnitt
durch eine Ausführungsform
eines proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils
des dämpfenden
Dämpfers;
und
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5 ist
ein teilweiser Längsschnitt
durch eine weitere Ausführungsform
eines proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils
des dämpfenden
Dämpfers.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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In 1 sind
erfindungsgemäße semi-aktive Steuerdämpfer C
und D horizontal und zueinander entgegengesetzt, jeder zwischen
einem Drehgestell A auf der schwingungserzeugenden Seite und einem Fahrzeugkörper B auf
der dämpfenden
Seite angeordnet.
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Während auch
nur einer dieser semi-aktiven Steuerdämpfer C und D ausreicht, wird
darauf hingewiesen, daß in
diesem Ausführungsbeispiel
zwei verwendet werden, um dadurch einen ausfallsicheren Effekt zu
erhalten, wenn einer von ihnen einen Funktionsfehler aufweist.
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Der
Fahrzeugkörper
B auf der dämpfenden Seite
ist mit einem Detektor E versehen, der von einem Beschleunigungsmesser
oder Geschwindigkeitsmesser gebildet wird, um einen Schwingungszustand
des Fahrzeugkörpers
B festzustellen.
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Die
semi-aktiven Steuerdämpfer
C, D umfassen einen Zylinder 106, einen Behälter 107 und
eine Dämpfungskraftsteuerschaltung 108,
wie in 2 gezeigt ist.
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Der
Zylinder 106 unterteilt das Innere des Zylinders 106 in
eine kopfseitige Kammer 111 und eine stangenseitige Kammer 112 durch
einen gleitbaren Kolben 110, und eine Kolbenstange 113 erstreckt sich
von dem Kolben 110 nach außen.
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Der
semi-aktive Steuerdämpfer
C, D ist mit zwei Entlastungsventilen 118 und 119 für die Druckseite
und die Ausdehnungsseite versehen. Jedes Entlastungsventil hat jeweils
ein Kontrollventil 116, 117 an seiner Aus-Position
und eine leitende Position an seiner Ein-Position.
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Das
Entlastungsventil 118 für
die Druckseite ist in die Mitte eines Fließdurchgangs 120 für die Verbindung
zwischen der kopfseitigen Kammer 111 und dem Behälter 107 zwischengeschaltet
und ist derart angeordnet, daß in
der Aus-Position ein Strömen
von Arbeitsfluid von der kopfseitigen Kammer 111 zum Behälter vom
Sperrventil 116 gesperrt wird und daß in seiner Ein-Position die
kopfseitige Kammer 111 mit dem Behälter 107 über den
Fließdurchlaß 120 in
Verbindung steht.
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Andererseits
ist das Entlastungsventil 119 für die Ausdehnungsseite in die
Mitte eines Fließdurchlasses 121 zwischengeschaltet,
der sich von einer Einlaßseite
des Entlastungsventils 118 für die Druckseite bis zu der
stangenseitigen Kammer 112 erstreckt und derart angeordnet
ist, daß in
der Aus-Position ein Strömen
von Arbeitsfluid von der stangenseitigen Kammer 112 in
Richtung der kopfseitigen Kammer 111 des Zylinders 106 von
dem Sperrventil 117 gesperrt wird und daß in seiner
Ein-Position die stangenseitige Kammer 112 mit der kopfseitigen Kammer 111 in
Verbindung steht.
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Die
kopfseitige Kammer 111 steht mit dem Behälter 107 auch über einen
Saugflußdurchlaß 123 mit
einem Saugventil 122 in Verbindung, und die stangenseitige
Kammer 112 steht mit dem Behälter 107 über eine
Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 von
einem Filter 124 in Verbindung.
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In
der Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 sind
eine feste Drossel 126 zur Steuerung der maximal erzeugten
Dämpfungskraft
und ein proportionales elektromagnetisches Druckbegrenzungsventil
V für das
kontinuierliche Einstellen eines Entlastungsdrucks von der stangenseitigen
Kammer 112 auf der aufstromigen Seite zum Behälter 107 auf
der abstromigen Seite parallel angeordnet.
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In
einem Gebiet mit geringer Geschwindigkeit, in dem der Kolben 110 des
Zylinders 106 anfängt
sich zu bewegen, fließt
dadurch zuerst das Arbeitsfluid, das von der stangenseitigen Kammer 112 in
die Dämpfungskraftschaltung 108 extrudiert
wird, durch die feste Drossel 126 in den Behälter 107,
um die Dämpfungskraft
aufgrund des dortigen Druckverlustes zu erzeugen.
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Wenn
die Kolbengeschwindigkeit in ein mittleres bis hohes Geschwindigkeitsgebiet
kommt und der Druckverlust einen voreingestellten Entlastungsdruck
des proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils V
erreicht, das in parallel mit der festen Drossel 126 angeordnet
ist, wird der Ventilkörper 27 geöffnet und
geschlossen, um das Arbeitsfluid dazu zu bringen, zum Behälter 107 zu strömen, so
daß der
Kreislaufdruck konstant gehalten wird und die maximale Dämpfungskraft
gesteuert wird.
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Dadurch
kann der voreingestellte Entlastungsdruck des proportional elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils
V kontinuierlich eingesetzt werden, um dadurch kontinuierlich die
maximale Dämpfungskraft
ohne Rücksicht
auf die Geschwindigkeit des Kolbens zu ändern.
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Das
proportionale elektromagnetische Druckbegrenzungsventil V weist
ein Ventilgehäuse 7 auf,
einen Ventilkörper 27,
der öffenbar
und schließbar
zwischen einem Eingangsanschluß 32 und
einem Rücklaufanschluß 34 vorgesehen
ist, eine Feder 30, um den Ventilkörper 27 in eine Schließrichtung
vorzuspannen, eine Druckaufnahmekammer 18 an der hinteren
Seite der Feder 30, ein Schaltventil 48, um die
druckaufnehmende Kammer 18 wahlweise mit dem Eingangsanschluß 32 und
dem Rücklaufanschluß 34 in
Verbindung zu bringen, und weist ein Solenoid 45 auf zum
Schalten und Steuern des Schaltventils 48.
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Angenommen,
in dem Fahrzeugkörper
B erfolgt eine seitliche Bewegungsänderung aufgrund des Rollens
des Drehgestells A, wodurch eine relative Verschiebung zwischen
dem Drehgestell A und dem Fahrzeugkörper B erzeugt wird, expandiert
und kontrahiert der Zylinder 106, der zwischen dem Drehgestell
A und dem Fahrzeugkörper
B angeordnet ist, in Antwort auf die Richtungsablenkung des Drehgestells
A und des Fahrzeugkörpers
B.
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Wenn
der Zylinder 106 expandiert, wird das Arbeitsfluid in dem
Behälter 107 dazu
gebracht, in die kopfseitige Kammer 111 durch den Saugdurchfluß 123 und
das Saugventil 122 zu strömen, währenddessen das Arbeitsfluid
innerhalb der stangenseitigen Kammer 112 durch das Filter 124 in
Richtung auf die Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 extrudiert wird.
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Wenn
umgekehrt der Zylinder 106 kontrahiert, ist das Saugventil 122 geschlossen,
so daß das Sperrventil 117 des
Entlastungsventils 119 für die Ausdehnungsseite offen
ist, um das Arbeitsfluid in der kopfseitigen Kammer 111 dazu
zu bringen, in die stangenseitige Kammer 112 zu strömen und
das Arbeitsfluid in der Menge, die dem Eingangsvolumenabschnitt
der Kolbenstange 113 entspricht, von der stangenseitigen
Kammer 112 zu der Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 durch
das Filter 124 zu extrudieren. Das Arbeitsfluid, das in
Richtung auf die Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 extrudiert
wird, strömt
in den Behälter 107 unter
der Steuerung der festen Drossel 126 und des proportionalen
elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils V.
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Das
proportionale elektromagnetische Druckbegrenzungsventil V wird entsprechend
in Antwort auf die relative Rollgeschwindigkeit zwischen dem Drehgestell
A und dem Fahrzeugkörper
B betrieben, um dadurch effektiv das Rollen des Fahrzeugkörpers B
aus dem Grund zu unterdrücken,
dass die Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 eine
entsprechende Dämpfungskraft
erzeugt.
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In 1 detektiert
der auf dem Fahrzeugkörper
B vorgesehene Detektor E eine Ablenkung des Fahrzeugkörpers B
als ein Fahrzeugkörpersignal
T, das über
eine Verarbeitungsschaltung F zur Konvertierung eines Computersignals
in ein positives Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignal
U1 und ein negatives Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignal
U2 verarbeitet wird, wonach diese in einen Computer G eingegeben
werden.
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Für den Fall,
daß der
Detektor E ein Geschwindigkeitsmesser ist, wird das Signal von der Verarbeitungsschaltung
F in das positive Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignal
U1 und das negative Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignal
U2, wie oben beschrieben, verarbeitet, aber im Fall eines Beschleunigungsmessers
wird eine Beschleunigung zunächst
von der Verarbeitungsschaltung F in eine Geschwindigkeit konvertiert,
wonach sie in das positive Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignal
U1 und das negative Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignal
U2 verarbeitet wird.
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Der
Computer G andererseits entscheidet über eine Ablenkrichtung des
Fahrzeugkörpers
B aufgrund der Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignale
U1 und U2, die von dem Detektor auf dem Fahrzeugkörper B eingespeist
werden, um ein Schaltsignal P oder Q an die Entlastungsventile 118 und 119 für die Druckseite
oder die Ausdehnungsseite der Steuerdämpfer C und D über die
Ventiltreiberschaltungen H und H auszugeben, um sie wahlweise an- und
auszuschalten.
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Ähnlich wird
für die
Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 die
Steuerkraft, die dem optimalen Wert vom Computer G am nächsten liegt,
auf der Basis eines Signals auf der Fahrzeugkörperseite berechnet, und ein
Ergebnis der Berechnung wird als Steuersignal X ausgeben, das dann
auf das Solenoid 45 angewendet wird, um proportional das
elektromagnetische Druckbegrenzungsventil V zu steuern.
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Die
semi-aktiven Steuerdämpfer
C und D führen
die Dämpfoperationen
unter der weiter unten beschriebenen Steuerung durch, während sie
in Bezug auf die laterale Ablenkung, die zwischen dem Drehgestell
A und dem Fahrzeugkörper
B erzeugt wird, in Betrieb sind.
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Bei
der Durchführung
der zuvor beschriebenen Steuerung führen allerdings die semi-aktiven Steuerdämpfer C
und D die vergleichbare Funktion wie in dem Betrieb mit nur umgekehrten
Betriebsrichtungen aus.
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Entsprechend
kann die andere Betriebsart einfach verstanden werden, wenn die
eine Betriebsart erklärt
worden ist. Um eine komplizierte Erklärung zu vermeiden, wird hier
ein Dämpfsystem
mit einem einzigen semi-aktiven Kontrolldämpfer erwähnt.
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(1)
Wenn der Fahrzeugkörper
B zur linken Seite abgelenkt wird:
Angenommen der Fahrzeugkörper B wird
während der
Reise zur linken Seite abgelenkt, dann wird das positive Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignal
U1 in den Computer G über
die Verarbeitungsschaltung F von dem Detektor E eingespeist.
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Der
Computer G entscheidet, daß der
Fahrzeugkörper
B zur linken Seite abgelenkt wird, auf der Basis des positiven Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignals
U1, um ein Schaltsignal P an das Entlastungsventil 118 für die Druckseite
auszugeben, um dieses in eine Ein-Position zu schalten.
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Wenn
das Drehgestell A mit einer geringeren Geschwindigkeit als der Fahrzeugkörper B zur
linken Seite ausgelenkt wird oder wenn es entgegen dem Fahrzeugkörper zur
rechten Seite abgelenkt wird, arbeitet der Zylinder 106 auf
der Ausdehnungsseite, um das interne Arbeitsfluid zur Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 zu
extrudieren.
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Wenn
die Rollgeschwindigkeit des Fahrzeugkörpers B sich innerhalb eines
normalen Bereichs bewegt, wird ein Kontrollsignal X, das der Rollgeschwindigkeit
entspricht, in das elektromagnetische Druckbegrenzungsventil V von
dem Computer G eingespeist, um dessen Entlastungsdruck zu steu ern,
während
das Arbeitsfluid, das zur Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 durch
den Zylinder 106 extrudiert wird, von der festen Drossel 126 und
dem proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventil V
gesteuert wird, und die kausal erzeugte Dämpfungskraft wird gesteuert,
um das Rollen des Fahrzeugkörpers
B zu unterdrücken.
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Andererseits
sei angenommen, daß der Fahrzeugkörper B zur
linken Seite abgelenkt wird und gleichzeitig das Drehgestell A mit
einer höheren Geschwindigkeit
als die Geschwindigkeit des links gerichteten Rollens des Fahrzeugkörpers B
abgelenkt wird, zum Beispiel aufgrund einer losen Schiene. Dann
kontrahiert der Zylinder 106, um den Fluiddruck, der der
erzeugten Dämpfungskraft
der Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 entspricht,
auch in der kopfseitigen Kammer 111 des Zylinders 106 zu
erzeugen.
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Der
Fluiddruck, der in der kopfseitigen Kammer 111 erzeugt
wird, operiert als eine Druckkraft in Richtung der Ausdehnung des
Zylinders 106 aufgrund einer Druckdifferenz in dem druckaufnehmenden
Gebiet zwischen der kopfseitigen Kammer 111 und der stangenseitigen
Kammer 112 bedingt durch die Präsenz der Kolbenstangen 113,
um den Fahrzeugkörper
B weiter nach links auszulenken. Es ist daher notwendig, den Fluiddruck
nicht zu erzeugen.
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Allerdings
lenkt sich der Fahrzeugkörper
B auch in diesem Fall selbst zur linken Seite aus. Daher fährt der
Computer G fort, das Schaltsignal P an das Entlastungsventil 118 für die Druckseite
auf der Basis des positiven Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignals
U1 von dem Detektor E auszugeben, damit das Entlastungsventil 118 für die Druckseite
weiterhin in einer Ein-Position gehalten wird.
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Dadurch
entweicht das Arbeitsfluid der kopfseitigen Kammer von dem Durchfluß 120 durch
das Entlastungsventil 118 für die Druckseite zum Behälter 107.
Als Ergebnis wird der Fluiddruck nicht in der kopfseitigen Kammer
des Zylinders 106 erzeugt, um zu verhindern, daß der Fahrzeugkörper B durch
den Zylinder 106 weiter nach links abgelenkt wird.
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(2)
Wenn der Fahrzeugkörper
B zur rechten Seite abgelenkt wird:
Wenn der Fahrzeugkörper B entgegen
dem Vorhergehenden zur rechten Seite abgelenkt wird, wird das negative
Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignal
U2 in den Computer G von dem Detektor E eingespeist.
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Nun
gibt der Computer G das Schaltsignal Q an das Entlastungsventil 119 für die Ausdehnungsseite
auf der Basis des negativen Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignals
U2 aus, um dieses in eine Ein-Position
zu schalten.
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Angenommen,
das Drehgestell A wird mit einer geringeren Geschwindigkeit als
der Fahrzeugkörper
B zur rechten Seite ausgelenkt, oder es wird entgegen dem Fahrzeugkörper B zur
linken Seite ausgelenkt. Dann operiert der Zylinder 106 auf
der Kontraktionsseite, um das interne Arbeitsfluid in Richtung Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 zu
extrudieren.
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In
gleicher Weise wie im vorherigen Fall, in dem der Fahrzeugkörper B zur
linken Seite ausgelenkt wird, gibt der Computer G das Kontrollsignal
X auf der Basis des negativen Fahrzeugkörpergeschwindigkeitssignals
U2 aus, um proportional den Entlastungsdruck des proportionalen
elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils V zu steuern und entsprechend
die erzeugte Dämpfungskraft
der Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 zu
steuern, um effektiv das Rollen des Fahrzeugkörpers B zur rechten Seite zu
unterdrücken.
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(3)
Unmögliche
Steuerung aufgrund einer Unterbrechung der Energieversorgung und
einer ungewöhnlichen
Situation:
Sogar in diesem Fall wiederholt der Zylinder 106 die Ausdehnungs-
und Kontraktionsoperationen, während
der Fahrzeugkörper
B zur linken und rechten Seite rollt, und das interne Arbeitsfluid
wird in Richtung zur Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 extrudiert.
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Wenn
allerdings die Energieversorgung unterbrochen ist oder wenn ein
Standby-Signal verschwindet, werden sowohl die Schaltsignale P,
Q vom Computer G als auch das Kontrollsignal X ausgeschaltet, und
die Entlastungsventile 118, 119 für Druckseite
und Ausdehnungsseite und das proportionale elektromagnetische Druckbegrenzungsventil
V bleiben in ihrer Aus-Position in 2.
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Dadurch
fließt
das Arbeitsfluid, das vom Zylinder 106 zur Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 extrudiert
wird, durch die feste Drossel 126 in den Behälter 107,
und der Druckverlust an der Drossel 126 funktioniert wie
eine normale Dämpfung,
während
bei einem eingestellten Entlastungsdruck bei einer Aus-Position
des proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils V
eine entsprechende Dämpfungskraft
erzeugt wird, um das Rollen in eine laterale Richtung des Fahrzeugkörpers B
zu dämpfen,
wodurch ein ausfallsicherer Effekt erreicht wird.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
-
In
der bisher beschriebenen und in 2 gezeigten
Struktur wird der Fließdurchgang,
der das Arbeitsfluid dazu bringt, von der kopfseitigen Kammer 111 in
Richtung stangenseitige Kammer 112 zu strömen, wenn
der Zylinder 106 sich kontrahiert, durch die Durchflüsse 120, 121 und
das Sperrventil 117 gebildet, das in einer Aus-Position
des Entlastungsventils 119 für die Ausdehnungsseite bereit
gestellt wird.
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Andererseits
sind in der Ausführungsform, die
in 3 gezeigt wird, die Sperrventile 116 und 117 der
Entlastungsventile 118 und 119 für Druckseite
und Ausdehnungsseite, die in einer Aus-Position vorgesehen sind,
jeweils entfernt, und die besagte Aus-Position ist ausgeführt, um
als Blockierposition zu dienen.
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Stattdessen
ist ein Fließdurchgang 130 in dem
Kolben 110 des Zylinders 106 gebildet, um die kopfseitige
Kammer 111 mit der stangenseitigen Kammer 112 in
Verbindung zu bringen, und ein Sperrventil 131 ist in dem
Fließdurchgang 130 eingebracht,
um ein Strömen
des Arbeitsfluids nur von der kopfseitigen Kammer 111 in
Richtung stangenseitige Kammer 112 zu erlauben.
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Mit
dieser Struktur schließt
außerdem
der Zylinder 106 im Zeitpunkt der Kontraktion das Saugventil 122 und öffnet das
Sperrventil 131, damit das Arbeitsfluid in die kopfseitige
Kammer 111 vom Fließdurchgang 130 zur
stangenseitigen Kammer 112 strömt, und extrudiert das Arbeitsfluid
in der Menge, die dem Eingangsvolumenabschnitt der Kolbenstange 113 von
der stangenseitigen Kammer 112 zur Dämpfungskraftsteuerschaltung 108 durch
das Filter 124 entspricht.
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Daher
funktioniert also in der Ausführungsform,
die in 3 gezeigt wird, der Zylinder 106, wie in
dem vorherigen Ausführungsbeispiel,
wie ein unidirektionaler Dämpfer.
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Als
nächstes
wird eine Ausführungsform
des proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils V
beschrieben.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
des proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils V.
In dem proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventil
V werden der Konturabschnitt durch ein Ventilgehäuse 7, das drei ringförmige Rillen 2, 3 und 4 hat,
die axial angeordnet sind, und eine Durchgangsbohrung 6 gebildet,
die mit einem ringförmigen
Vorsprung zwischen den ringförmigen
Rillen 3 und 4 ausgebildet ist. Das proportionale
elektromagnetische Druckbegrenzungsventil V ist mit der Dämpfungskraftsteuerschaltung 108,
die in 2 oder 3 zu sehen ist, verbunden und
ist mit einem Eingangsanschluß 32,
der in Verbindung mit der kopfseitigen Kammer 112 des Zylinders 106 steht,
und mit einem Rücklaufanschluß 34 versehen, der
in Verbindung mit dem Behälter 107 steht.
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Eine Öffnung der
Bohrung 6 ist durch einen Einregelschraubkörper 9 verschlossen,
der für
das Vorschieben und (oder) Zurückziehen
durch eine Vorschubspindel 8 zur Verfügung steht und der durch Dichtungen 10 und 11,
die auf dem Einregelschraubkörper 9 durch
die ringförmige
Rille 2 angeordnet sind, in einem öldichten Zustand gehalten wird.
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Der
Einregelschraubkörper 9 ist
intern mit einem Loch 12 mit großem Durchmesser von dem inneren
Ende bis zum mittleren Abschnitt ausgebildet, und eine Einregelgewindestange 14 ist
durch den Einregelschraubkörper 9 von
außen
in das Loch 12 in einem öldichten Zustand aufgrund der
Dichtung 13 eingefügt.
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Der
Einregelschraubkörper 9 und
die Einregelgewindestange 14 sind jeweils mit unabhängigen Stoppmuttern 15 und 16 versehen.
Diese Stoppmuttern 15 und 16 können frei zwischen dem Ventilgehäuse 7 und
dem Einregelschraubkörper 9 sowie zwischen
dem Einregelschraubkörper 9 und
der Einregelgewindestange 14 in einer passenden relativen Positionsbeziehung
sperren.
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Ein
Druckkörper 17 ist
gleitbar in das Loch 12 des Einregelschraubkörpers 9 eingepaßt, um eine Druckaufnahmekammer 19 in
seinem Basisendabschnitt zu definieren und um über ein Gewinde ein ringförmiges Stoppteil 19 in
seinem Auslaßabschnitt
anzubringen, um dadurch den Gleitbereich des Druckkörpers 17 zu
begrenzen, während
er mit dem äußersten
Ende der Einregelgewindestange 14 zusammenwirkt.
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Andererseits
sind ein Ventilsitzkörper 20 und ein
Enddeckel 21 in axialer Richtung hintereinander eingefügt, von
der anderen Öffnung
der Bohrung 6 mit einer dazwischen geschalteten Dichtung 56,
und der Enddeckel 21 ist eingeschraubt und montiert, während ein öldichter
Zustand durch die Dichtung 22 beibehalten wird, wobei der
Ventilsitzkörper 20 zwischen
einem ringförmigen
Vorsprung 5 in der Bohrung 6 und dem Enddeckel 21 gehalten
wird und fest angeordnet ist.
-
Im
Fall dieser Ausführungsform
ist der Ventilsitzkörper 20 mit
einem begrenzenden Rohr 23 versehen, das in einer axialen
Richtung auf der äußersten
Endseite angeordnet ist, und der Basisendabschnitt des begrenzenden
Rohres 23 wird gegen den ringförmigen Vorsprung 5 der
Bohrung 6 durch den Enddeckel 21 gedrückt und
befestigt.
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Dadurch
wird eine Dichtung 24, die zwischen dem Ventilsitzkörper 20 und
dem begrenzenden Rohr 23 angeordnet ist, gegen die innere
Wandfläche der
Bohrung 6 gedrückt,
und das äußere Ende
des begrenzenden Rohres 23 ist dem Einregelschraubkörper entgegen
gesetzt, so daß die
maximale Einfügeposition
des Einregelschraubkörpers 9 begrenzt wird,
während
ein Abschnitt zwischen dem Ventilsitzkörper 20 und der Innenwandfläche der
Bohrung 6 durch die Dichtung 24 in einem öldichten
Zustand gehalten wird.
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Der
Ventilsitzkörper 20 ist
mit einem axialen durchgehenden Loch 25, das in einem zentralen
Bereich positioniert ist, und parallel dazu mit einem Durchgangspfad 26 für Öl versehen,
und eine Führung 28 des
Ventilkörpers 27 ist
vom inneren Ende des durchgehenden Loches 25 gleitbar eingefügt, um dadurch
den Ventilkörper 27 zu
stützen.
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Eine
Labyrinthrille 29 ist an der äußeren Umfangsfläche des
Führungsabschnitts 28 in
dem Ventilkörper 27 vorgesehen,
um das durchgehende Loch 25 abzudichten, und eine Entlastungsdruckein stellfeder 30 ist
zwischen den Ventilkörper 27 und
den Druckkörper 17 geschaltet.
Der Ventilkörper 27 wird gegen
den Ventilsitzkörper 20 durch
die Entlastungsdruckeinstellfeder 30 gedrückt, um
dadurch das nach innen gerichtete Ende des durchgehenden Loches 25 entgegengesetzt
zum Führungsabschnitt 28 zu schließen.
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Das
Durchgangsloch 25 steht, um einen Kreislaufdruck einzubringen,
der in dem Ventilgehäuse 7 zur
Verfügung
gestellt wird, von der ringförmigen Rille 4 her über einen Ölanschluß 31,
der in dem Ventilsitzkörper 20 vorgesehen
ist, mit einem Eingangsanschluß 32 in
Verbindung und steht ferner in Verbindung mit einem Rücklaufanschluß 34 über die
ringförmige
Rille 3 auf der Seite des Ventilgehäuses 7 von einem Ölanschluß 33 her,
der in dem begrenzenden Rohr 23 durch Drucköffnung des
Ventilkörpers 27 gegen
die Entlastungsdruckbestimmungsfeder 30 bereitgestellt
wird.
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Parallel
zu dem Vorhergesagten steht außerdem
die ringförmige
Rille 4, die in Verbindung mit dem Eingangsanschluß 32 steht,
auch mit einem ringförmigen Ölpfad 36 in
Verbindung, der zwischen dem Ventilgehäuse 7 und dem Enddeckel 21 durch einen Ölpfad 35 gebildet
wird, der in dem Ventilgehäuse 7 vorgesehen
ist, und steht mit einer ringförmigen
Rille 37, die in der äußeren Umfangsfläche des Enddeckels 21 vorgesehen
ist, von dem ringförmigen Ölpfad 36 und
einem durchgehenden Loch 39 her, das in axialer Richtung
in dem mittleren Abschnitt des Enddeckels 21 vorgesehen
ist, über
einen Ölpfad 38, der
sich in eine diametrale Richtung erstreckt, in Verbindung.
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Das
Durchgangsloch 39 steht in Verbindung mit einem Rücklaufanschluß 34 über den
durchgehenden Ölpfad 26 des
Ventilsitzkörpers 20,
das Ölloch 33 des
beschränkenden
Rohres 23 und die ringförmige
Rille 3 des Ventilgehäuses 7 und
steht auch in Verbindung mit der druckaufnehmenden Kammer 18,
die in dem hinteren Teil des Druckkörpers 17 angeordnet
ist, von der ringförmigen
Rille 2 her über
einen Ölpfad 41,
der in dem Enddeckel 21 isoliert von einem Ölpfad 38 vorgesehen
ist durch eine Dichtung 40, und mit einem Verbindungsölpfad 43,
der in dem Ventilgehäuse 7 vorgesehen
ist, von der ringförmigen Rille 42 aus.
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Andererseits
ist ein Solenoid 45 auf dem äußeren Ende des Enddeckels 21 aufgeschraubt,
während
ein öldichter
Zustand durch die Dichtung 44 beibehalten wird, und der
Enddeckel 21 und das Solenoid 45 bilden ein Solenoid
der proportionalen Art. Ein Schaltventil 48 ist in dem
durchgehenden Loch 39 des Enddeckels 21 mit einer
angemessenen Schalttoleranz 47 zwischen einem bewegbaren
Kern 46 des Solenoids 45 proportionalen Typs und
dem Führungsabschnitt 28 des
Ventilkörpers 27 untergebracht.
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Wenn
das Solenoid 45 ausgeschaltet ist, ist der Ölpfad 41 des
Enddeckels 21 in dem Schaltventil 48 in eine zurückgezogene
Position verschoben und steht in Verbindung mit dem Rücklaufanschluß 34 über das Ölloch 33 in
dem begrenzenden Rohr 23 und der ringförmigen Rille 3 des
Ventilgehäuses 7 von
dem durchgehenden Ölpfad 26 des
Ventilsitzkörpers 20 her
mittels einer Feder 49, die zwischen ihm und dem Enddeckel 21 vorgesehen
ist.
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Das
Schaltventil 48 wird durch den bewegbaren Kern 46 gegen
die Feder 49 gedrückt,
sobald das Solenoid 45 angeregt wird, so daß der Ölpfad 41,
der bisher mit dem Rücklaufanschluß 34 in
Verbindung stand, mit dem Ölpfad 38 in
Verbindung gebracht wird, und die druckaufnehmende Kammer 18 an
der Rückseite
des Druckkörpers 17 wird
in Verbindung mit dem Eingangsanschluß 32 geschaltet.
-
Zur
gleichen Zeit wird die Schalttoleranz 47 entfernt, und
eine Eingabe vom Solenoid 45 wird als Kraft in eine Öffnungsrichtung
auf den Ventilkörper 27 aufgebracht,
während
der Führungsabschnitt 28 des
Ventilkörpers 27 gedrückt wird.
Eine offenbare Federkraft der Entlastungsdruckeinstellfeder 30 wird durch
die Kraft in eine Öffnungsrichtung
verringert, um so den voreingestellten Wert des Entlastungsdrucks
des Ventilkörpers 27 zu
steuern, damit er hoch oder niedrig ist.
-
Als
nächstes
wird die Betriebsweise des proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils
gemäß der Ausführungsform
aus 4 und wie zuvor beschrieben strukturiert erläutert.
-
Beim
Anpassen des Entlastungsdrucks in dem proportionalen elektromagnetischen
Druckbegrenzungsventil V an den maximalen Druck wird zunächst die
Einregelgewindestange 14 eingeschraubt, um den Druckkörper 17 längs dem
Einregelschraubkörper 9 zu
pressen, und das äußerste Ende
des Druckkörpers 17 wird
gegen das Stoppteil 19 gedrückt, das auf dem Einregelschraubkörper 9 vorgesehen
ist.
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Dann
wird der Einregelschraubkörper 9 gedreht
und vorwärts
und rückwärts bewegt,
während er
von der Einregelgewindestange 14 und dem Druckkörper 17 mittels
der Vorschubspindel 8 begleitet wird, um die Länge der
Entlastungsdruckeinstellfeder 30 zu ändern, die zwischen dem Druckkörper 17 und
dem Ventilkörper 27 zwischengeschaltet
ist, wodurch die Federkraft auf die gewollte Kraft eingestellt wird.
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Andererseits
wird der Zwischendruck des Entlastungsdrucks, wenn das Solenoid 45 ausgeschaltet
ist, auf einen passenden Entlastungsdruck eingestellt, der geringer
als der vorherige maximale Druck und höher als der minimale Druck
ist, der durch die maximale Eingabe von dem Solenoid 45 bestimmt
wird, indem die Einregelgewindestange 14 aus ihrem zuvor
genannten Zustand zurückgezogen wird,
die Länge
der Entlastungsdruckeinstellfeder 30 verlängert wird
und die Federkraft auf den gewünschten
Wert reduziert wird.
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Wenn
andererseits im Gebrauch von diesem Zustand aus das Solenoid 45 eingeschaltet
wird, damit ein feiner Strom fließt, beginnt das Solenoid 45 zu arbeiten,
und das Schaltventil 48 wird durch den bewegbaren Kern 46 geschaltet.
Die Eingabe von dem Solenoid 45 wird auf den Führungsabschnitt 28 des Ventilkörpers 27 über das
Schaltventil 48 angewendet, und die Ölpfade 48 und 41 stehen
in Verbindung, um die druckaufnehmende Kammer 18 von der
Verbindung mit dem Rücklaufanschluß 34 zur
Verbindung mit dem Eingangsanschluß 32 umzuschalten.
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Allerdings
ist die Eingabe von dem Solenoid 45, das auf den Führungsabschnitt 28 des
Ventilkörpers 27 über das
Schaltventil 48 angewendet wird, so klein, daß der feine
Strom aufgebraucht wird, nur um das Schaltventil 48 gegen
die Feder 49 zu schalten. Daher kann keine Kraft auf den
Führungsabschnitt 28 des
Ventilkörpers 27 angewendet
werden, nur indem die Schalttoleranz entfernt wird 47 und
das Schaltventil 48 geschaltet wird.
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Da
der Kreislaufdruck von dem Eingangsanschluß 32 in die druckaufnehmende
Kammer 18 durch das Schaltventil 48 geleitet wird,
indem das Schaltventil 48 geschaltet wird, wird auch so
die Entlastungsdruckeinstellfeder 30 gezwungen, sich zu kontrahieren,
weil der Druckkörper 17 von
der Einregelgewindestange 17 weg geschoben wird und der Druckkörper 17 gegen
das Stoppteil 19 gedrückt wird,
das auf dem Einregelschraubkörper 9 vorgesehen
ist.
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Dadurch
ist die Positionsbeziehung zwischen dem Druckkörper 17 und dem Ventilsitzkörper 20 genau
die gleiche, als wenn der Entlastungsdruck auf den maximalen Druck
eingestellt ist, wie zuvor erwähnt,
und die Länge
der Entlastungsdruckeinstellfeder 30 wird auch entsprechend
die gleiche, woraufhin der Entlastungsdruck zu diesem Zeitpunkt
den maximalen Druck hält.
-
Wenn
außerdem
ein Stromwert, der an dem Solenoid angelegt wird, verglichen zum
zuvor beschriebenen Zustand erhöht
wird, erhöht
sich die Eingabe vom Solenoid 45 relativ zum Führungsabschnitt 28 des
Ventilkörpers 27 wesentlich
proportional dazu, und der Entlastungsdruck erniedrigt sich kontinuierlich
bis zum minimalen Druck.
-
Wenn
außerdem
während
des Betriebs das Solenoid aufgrund von Problemen oder anderen Gründen ausgestellt
wird, ist die Eingabe von dem Solenoid 45 Null, so daß das Schaltventil 48 aufgrund der
Rückstellkraft
der Feder 49 in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt,
und die druckaufnehmende Kammer 18 wird mit dem Rücklaufanschluß 34 in Verbindung
geschaltet.
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Dadurch
wird der Kreislaufdruck, der von dem Eingangsanschluß 32 auf
die druckaufnehmende Kammer 18 angelegt wird, abgeschnitten
und kommt in Verbindung mit der Niedrigdruckseite, und der Druckkörper 17 wird
durch die Entlastungsdruckeinstellfeder 30 gedrückt und
tritt in eine Position in Kontakt mit der Einregelgewindestange 14 zurück.
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Auch
in diesem Zustand ist die Positionsbeziehung zwischen dem Druckkörper 17 und
dem Ventilsitzkörper 20 genau
die gleiche, wie die, wenn der Entlastungsdruck, wie zuvor genannt,
auf den Zwischendruck eingestellt ist, und die Länge der Entlastungsdruckeinstellfeder 30 wird
auch die gleiche, und daher ist der Entlastungsdruck zu diesen Zeitpunkt ein
Zwischendruck, der geringer als der maximale Druck und höher als
der minimale Druck ist, der von der maximalen Eingabe vom Solenoid 45 bestimmt ist.
-
Auf
diese Weise ist es möglich
sicherzustellen, daß die
Vorrichtung zufriedenstellend funktioniert, so daß bei normalem
Betrieb die Vorrichtung die angebrachte Steuerung in Form des proportionalen
elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils 5 ausführt und,
wenn das Solenoid 45 aus irgendeinem Grund ausgestellt
wird, die Vorrichtung den Entlastungsdruck auf einem passenden Zwischendruck hält, um die
minimal benötigte
Steuerkraft zu produzieren.
-
5 zeigt
ein proportionales elektromagnetisches Druckbegrenzungsventil V
gemäß einer
weiteren Ausführungsform,
deren grundlegende Struktur die gleiche ist, wie bei dem proportionalen
elektromagnetischen Druckbegrenzungsventil V gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 4.
Daher werden hier nur die Unterschiede zu der vorherigen Ausführungsform
erklärt
werden, um doppelte Erläuterungen
zu vermeiden.
-
In
dem proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventil V,
das in 5 gezeigt wird, wird das Basisende der Entlastungsdruckeinstellfeder 30 über ein
Federtragteil 30A von der Einregelgewindestange 14 unmittelbar
unterstützt,
ohne Zwischenschaltung des Druckkörpers 17 zwischen
der Einregelgewindestange 14 und der Entlastungsdruckeinstellfeder 30,
um eine druckaufnehmende Kammer 18 wie in dem Ausführungsbeispiel
aus 4 zu bilden.
-
Statt
dessen ist ein Vorsprung 50 an dem äußersten Ende eines Enddeckels 21A ausgebildet, und
ein Basisende eines Ventilsitzkörpers 20A ist eingepaßt, wobei
nur der Ventilsitzkörper 20A dabei relativ
zu der Bohrung 6 des Ventilgehäuses 7 zwischen dem
Einregelschraubkörper 9A und
dem Enddeckel 21A gleitbar ist, und eine druckaufnehmende Kammer 18A wird
zwischen dem Ventilsitzkörper 20A und
dem Enddeckel 21A gebildet.
-
Die
druckaufnehmende Kammer 18A steht in Verbindung mit einem
Rücklaufanschluß 34 über ein Ölloch 33A des
Einregelschraubkörpers 9A und mit
einer ringförmigen
Rille 3 des Ventilgehäuses 7 über einen Ölpfad 26A,
der in dem Ventilsitzkörper 20A von
einem Ölpfad 41A her
durch das Innere eines Schaltventils 48A vorgesehen ist,
und die Ölpfade 38 und 41A werden
in Verbindung miteinander gebracht, sobald das Schaltventil 48 Schaltoperationen durchführt, um
die druckaufnehmende Kammer 18A von der Verbindung mit
dem Rücklaufanschluß 34 zur
Verbindung mit der Eingangsanschluß 32 zu schalten.
-
Mit
dem proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventil V
aus 5 mit der oben beschriebenen Struktur wird die
Anpaßoperation
des Entlastungsdrucks an den maximalen Druck durch Schrauben des
Einregelschraubkörpers 9A ausgeführt, um
den Ventilsitzkörper 20 längs der
Bohrung 6 und des Vorsprungs 50 des Enddeckels 21A zu
drücken,
und durch Drücken
des Basisendes des Ventilsitzkörpers 20A gegen
den Enddeckel 21A des Solenoids 45.
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Dann
wird die Einregelgewindestange 14 gedreht, um die Länge der
Entlastungsdruckeinstellfeder 30 zu ändern, und die Kraft der Entlastungsdruckeinstellfeder 30 wird
auf den gewünschten
Wert eingestellt.
-
Der
Zwischendruck des Entlastungsdrucks ist, wenn das proportionale
Solenoid ausgestellt ist, auf einen passenden Entlastungsdruck eingestellt, der
geringer ist als der vorherige maximale Druck und höher ist
als der minimale Druck, der durch die maximale Eingabe von dem Solenoid
durch Bewegen des Einregelschraubkörpers 9A bestimmt
wird, während er
von der Einregelgewindestange 14 begleitet wird, um die
Länge der
Entlastungsdruckeinstellfeder 30 von dem zuvor genannten
Zustand zu verlängern, und
die Federkraft auf den gewünschten
Wert verringert wird.
-
Während des
Betriebs wird das Solenoid 45 angestellt, damit ein feiner
Strom fließt,
das Solenoid 45 startet seinen Betrieb, um das Schaltventil 48A zu schalten,
und die druckaufnehmende Kammer 18A wird von der Verbindung
mit dem Rücklaufanschluß 34 zur
Verbindung mit der Eingangsanschluß 32 geschaltet, während die
Eingabe vom Solenoid 45 auf den Führungsabschnitt 48 des
Ventilkörpers 27 über das
Schaltventil 48A angewendet wird.
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Dadurch
wird der Kreislaufdruck von dem Eingangsanschluß 32 über das
Schaltventil 48A in die druckaufnehmende Kammer 18A geleitet.
Daher wird der Ventilsitzkörper 20A gedrückt, während die Entlastungsdruckeinstellfeder 30 kontrahiert
wird, und der Ventilsitzkörper 20A wird
gegen das äußerste Ende
des Einregelschraubkörpers 9A gedrückt.
-
In
diesem Zustand ist die Positionsbeziehung zwischen dem Einregelschraubkörper 9A und dem
Ventilsitzkörper 20A genau
die gleiche wie die, wenn der Entlastungsdruck, wie zuvor erwähnt, auf den
maximalen Druck eingestellt ist, und die Länge der Entlastungsdruckeinstellfeder 30 wird
auch die gleiche. Daher ist der Entlastungsdruck der maximale Druck.
-
Wenn
außerdem
der Wert des Stroms, der an dem Solenoid angelegt ist, von diesem
Zustand erhöht
wird, erhöht
sich die Eingabe von dem Solenoid 45 in Bezug auf den Führungsabschnitt 28 des Ventilkörpers 27 wesentlich
und zwar proportional dazu, ähnlich
wie in dem Fall der Ausführungsform, die
in 4 gezeigt ist, und der Entlastungsdruck verringert
sich kontinuierlich in Richtung Minimaldruck.
-
Wenn
das Solenoid 45 aufgrund eines Problems oder aus anderen
Gründen
während
des Betriebs ausgeschaltet wird, wird andererseits das Schaltventil 48A in
seinen ursprünglichen
Zustand ge schaltet, und die druckaufnehmende Kammer 18A steht
in Verbindung mit dem Rücklaufanschluß 34.
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Da
der Kreislaufdruck, der von der Eingangsanschluß 32 auf die druckaufnehmende
Kammer 18A angelegt wird, abgeschnitten ist und der Druck abnimmt,
wird entsprechend der Ventilsitzkörper 20A von der Entlastungsdruckeinstellfeder 30 gedrückt, während er
von dem Ventilkörper 27 begleitet
wird und von dem Einregelschraubkörper 9A weg bewegt wird,
und bewegt sich in eine endgültige
zurückgezogene
Position, in der der Enddeckel 21A des Solenoids 45 auf
ihn trifft.
-
In
diesem Fall allerdings, wenn das proportionale elektromagnetische
Druckbegrenzungsventil V in einem Druckbegrenzungsbetriebszustand
ist, wird der Ventilkörper 27 von
dem Ventilsitzkörper 20A wegbewegt,
so daß das
durchgehende Loch 25 geöffnet
wird. Daher kann der Ventilsitzkörper 20A nicht von
der Entlastungsdruckeinstellfeder 30 durch den Ventilkörper 27 zurückgedrückt werden.
-
In
dem Benutzungszustand, in dem ein solcher Zustand wie zuvor beschrieben
möglicherweise vorkommt,
wie in 5 gezeigt, ist also eine Rückstellfeder 55 zwischen
dem Einregelschraubkörper 9A und
dem Ventilsitzkörper 20A zwischengeschaltet,
so daß der
Ventilsitzkörper 20A mittels
der Kraft der Rückstellfeder 55 in
eine endgültige
zurückgezogene
Position bewegt wird, in der der Enddeckel 21A des Solenoids 45 auf
ihn trifft.
-
Auch
in diesem Zustand ist die Positionsbeziehung zwischen dem Einregelschraubkörper 9A und
dem Ventilsitzkörper 20A genau
die gleiche wie die, wenn der Entlastungsdruck, wie zuvor erwähnt, auf
den Zwischendruck eingestellt ist, und die Länge der Entlastungsdruckeinstellfeder 30 wird
auch die gleiche. Daher ist der Entlastungsdruck ein Zwischendruck,
der geringer ist als der maximale Druck und höher als der minimale Druck,
der durch die maximale Eingabe vom Solenoid 45 bestimmt
wird.
-
Auf
diese Weise ist es möglich,
einen zufriedenstellenden Betrieb der Vorrichtung sicherzustellen,
so daß bei
normalem Betrieb die Vorrichtung die angebrachte Steuerung als proportionales
elektromagnetisches Druckbegrenzungsventil V ausführt und,
wenn das Solenoid 45 aus irgendeinem Grund ausgeschaltet
ist, die Vorrichtung den Entlastungsdruck auf einem passenden Zwischendruck
hält, um die
minimal benötigte
Steuerkraft zu produzieren.
-
In
den Ausführungsformen,
die in 4 und 5 gezeigt sind und zuvor beschrieben
wurden, sind die Dämpföffnungen 52 und 53 in
den Ölpfaden 26, 26A der
Ventilsitzkörper 20, 20A und
dem Ölpfad 51,
der Raumabschnitte auf beiden Seiten des bewegbaren Kerns 46 des
Solenoids 45 verbindet, angeordnet. Diese Dämpföffnungen 52, 53 sind
vorgesehen, um den Betrieb des proportionalen elektromagnetischen
Druckbegrenzungsventils V zu stabilisieren.
-
Während das
Sperrventil 54 für
das Verhindern eines Rückflusses
von Arbeitsmedium vom ringförmigen Ölpfad 36 in
Richtung Eingangsanschluß 32 auf
mittlerem Weg des Ölpfades 35 angeordnet ist,
ist außerdem
das Sperrventil 54 vorgesehen, um zu verhindern, daß der Druck
auf der Seite des Eingangsanschlusses 32 sich während des
Betriebs des proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils
V auf den Druck an der Seite des Rücklaufanschlusses 34 erniedrigt,
und entsprechend reduziert sich der Druck der druckaufnehmenden
Kammern 18, 18A, und der Entlastungsdruck ist
der Zwischendruck.
-
Entsprechend
ist es natürlich
so, daß diese Dämpföffnungen 52, 53 und
das Sperrventil 54 einschließlich der Rückstellfeder 55 in 5,
wie zuvor beschrieben, nicht immer vorgesehen sind für den Fall,
daß solch
eine Ausstattung für
den Betrieb des proportionalen elektromagnetischen Druckbegrenzungsventils
nicht notwendig ist.
-
Die
vorliegende Erfindung hat die folgenden Wirkungen:
- (1) Gemäß dem dämpfenden
Dämpfer
und dem Dämpfverfahren,
das einen Dämpfer
wie in der vorliegenden Erfindung benutzt, hat die Dämpfungskraftsteuerschaltung
eine feste Drosselung und ein proportionales elektromagnetisches Druckbegrenzungsventil,
das parallel zu der festen Drosselung vorgesehen ist, um kontinuierlich den
Entlastungsdruck bis zum maximalen Druck zu steuern, während die
Eingabe vom proportionalen Solenoid zunimmt. Daher ist es nicht
notwendig, ein Dämpferverschiebungsdetektionsmittel
wie etwa einen hubdetektierenden Zylinder zu verwenden, und ein
Dämpfergeschwindigkeitssignal
wird für
die Steuerung der Dämpfungskraft nicht
benötigt.
Entsprechend ist die Anzahl der Teile gering und das gesamte Steuersystem
ist klein dimensioniert, was die Kosten reduziert.
- (2) Ein Leistungsdämpfer
für einen
dämpfenden Dämpfer erzeugt
eine angemessene Dämpfungskraft,
wenn die Energieversorgung ausgeschaltet ist, um wie ein normaler
Dämpfer
zu funktionieren. Daher ist es nicht notwendig, speziell eine separate,
ausschließlich
zu nutzende Dämpfungskraftsteuerschaltung
vorzusehen, und entsprechend kann miniaturisiert werden und können dadurch die
Kosten reduziert werden. Das heißt, daß das proportionale elektromagnetische
Druckbegrenzungsventil derart konzipiert ist, daß, wenn die Energieversorgung
ausgeschaltet ist, die Charakteristik, wenn die Energieversorgung
ausgeschaltet ist, in einem Bereich von Charakteristiken frei gewählt werden
kann. Daher sind eine separate Dämpfungskraftsteuerschaltung
für die
Benutzung, wenn die Energieversorgung ausgeschaltet ist, und eine
spezielle Steuerung nicht notwendig, so daß das Steuersystem vereinfacht
ist, das Steuersystem miniaturisiert ist und die Kosten reduziert
sind.