DE102007017665A1 - Hydraulischer Druckverstärker - Google Patents

Hydraulischer Druckverstärker Download PDF

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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

Der Druckverstärker weist einen aus einem Hochdruckkolben 6 mit kleinem Durchmesser und einem mit diesem verbundenen Niederdruckkolben 5 mit großem Durchmesser bestehenden Verstärkerkolben 4 auf, welcher im Gehäuse 1 geführt wird. Mit Hilfe des durch die Position des Verstärkerkolbens 4 gesteuerten Schaltventils 13 kann bei Erreichen des jeweiligen Umkehrpunktes die Bewegungsrichtung des Verstärkerkolbens 4 geändert werden, so dass eine kontinuierliche Druckerhöhung möglich ist. Durch das Integrieren eines durch das Überschreiten der Schaltschwelle durch den Versorgungsdruck geschalteten zweiten Schaltventils 16 ist es möglich, die Verfahrgeschwindigkeit während des Betriebs, in welchem der Hochdruck kleiner als der Versorgungsdruck ist, deutlich zu erhöhen, da in diesem Betrieb der Verstärkerkolben keine Bewegung durchführt, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, dass sich der Verstärkerkolben 4 zu Beginn der Hochdruckförderung in seiner Ausgangslage befindet, wodurch immer ein sicheres Anfahren gewährleistet ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Druckverstärker für Fluide insbesondere für Hydraulikflüssigkeiten mit einem, einen Hochdruckkolben und einen Niederdruckkolben größeren Durchmessers aufweisenden, Verstärkerkolben der mit dem Hochdruckkolben in einem Hochdruckzylinder und mit dem Niederdruckkolben in einem Niederdruckzylinder bewegbar ist, wobei der Hochdruckzylinder über ein Rückschlagventil, welches den Rückfluss aus dem Hochdruckkreis in den Hochdruckzylinder verhindert, mit einem Hochdruckkreis verbunden ist und über ein zweites Rückschlagventil, welches den Rückfluss aus dem Hochdruckzylinders in den Versorgungskreis verhindert, mit einem Versorgungskeis verbunden ist, wobei der Niederdruckzylinder mittels des Niederdruckkolbens in eine erste und eine zweite Niederdruckkammer unterteilt wird und die zweite Niederdruckkammer über ein Steuerventil in einer ersten Schaltstellung des Steuerventils mit der ersten Niederdruckammer, und in einer zweiten Schaltstellung des Steuerventils mit einem Versorgungskreis verbindbar ist und die Schaltstellungen des Steuerventils durch die Stellung des Verstärkerkolbens gesteuert sind, der abhängig von seiner Stellung den Steueranschluss des Schaltventils mit den Rücklaufkreis oder mit dem Versorgungskreis verbindet.
  • Derartige Druckverstärker dienen dazu, den Druck eines Fluid über den Druck einer Druckquelle hinaus zu verstärken.
  • Stand der Technik
  • DE 324182 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Erhöhung des Druckes eines Fluid, mit einem Differentialkolben, der über einen in einem Niederdruckzylinder geführten Niederdruckkolben mit geringerer Wirkfläche und über einen in einem Hochdruckzylinder geführten Hochdruckkolben mit größerer Wirkfläche verfügt, wobei der Hochdruckzylinder über ein Rückschlagventil mit einem Flüssigkeitsvorrat, aus welchem er Flüssigkeit ansaugen kann und über ein weiteres Rückschlagventil mit einem Hochdruckkreis verbunden ist. Die mit einer Feder beaufschlagte dem Hochdruckkolben abgewande Seite des Niederdruckkolbens ist über ein Schaltventil mit einem Unterdruckanschluss, beispielsweise dem Anschluss eines Saugrohres einer Verbrennungskraftmaschine verbindbar, während die dem Hochdruckkolben zugewande Seite des Niederdruckkolbens mit Atmosphärendruck beaufschlagt wird. Durch den so erzeugten Differenzdruck kann der Niederdruckkolben eingefahren werden, sodass der Hochdruckkolben Flüssigkeit ansaugen kann. Nach Umschalten des Schaltventils durch Erreichen einer bestimmten Stellung des Niederdruckkolbens, wird der Differentialkolben durch die Kraft der Feder in die entgegen gesetzte Richtung verfahren, wodurch das sich im Hochdruckzylinder befindliche Fluid in den Hochdruckkreis gefördert wird.
  • Ein anderer Druckverstärker ist beispielsweise aus der DE 196 33 258 C1 bekannt. Das sich in einer ersten Schaltstellung befindende Steuerventil leitet ein unter Druck stehendes Fluid aus einem Versorgungskreis in den Niederdruckzylinder, wodurch der Niederdruckkolben mit einer, entsprechenden dem Produkt aus dessen Wirkfläche und der Höhe des anliegenden Drucks, Kraft beaufschlagt wird, wodurch der Niederdruckkolben und somit auch der mit diesem verbundene Hochdruckkolben eine Bewegung in Richtung der wirkenden Kraft durchführt. Der Hochdruckkolben ist auf der dem Niederdruckkolben abgewandet Seite ebenfalls mit einem Fluid beaufschlagt welches er aufgrund seiner gegenüber dem Niederdruckkolben geringeren Wirkfläche mit einem größeren Druck in den Hochdruckkreis befördert. Bei Erreichen des oberen Umkehrpunktes öffnet der Hochdruckkolben die in die Wand des Hochdruckzylinders mündenden zweite Steuerleitung des Steuerventil, wodurch dieses mit dem nahezu drucklosen Rücklaufkreis verbunden wird. Da die zweite Steuerleitung des Schaltventils mit dem unter Druck stehenden Versorgungskreis verbunden ist, wird das Schaltventil in seine zweite Schaltposition gedrückt, bei welcher die beiden gegenüberliegenden Wirkflächen des Niederdruckkolbens mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden, wodurch die auf den Niederdruckkolben wirkende Kraft zu Null wird und die miteinander verbundenen Hoch- und Niederdruckkolben, infolge der auf der dem Niederdruckkolben abgewandte Wirkfläche des Hochdruckkolbens, durch den Druck verursachten, wirkende Kraft, in die entgegen gesetzte Richtung gedrückt werden. Bei Erreichen des unteren Umkehrpunktes öffnet der Hochdruckkolben die in die Wand des Hochdruckzylinders mündenden zweite Steuerleitung des Steuerventils, wodurch diese mit dem unter Druck stehenden Versorgungskreis verbunden wird und das Schaltventil wieder in seine erste Schaltstellung gedrückt wird, und der Prozess wieder von vorne beginnt.
  • Die beispielsweise aus DE 196 33 258 C1 bekannte Vorrichtung zur Erhöhung des Drucks eines Fluid über den Druck einer Druckquelle hinaus verfügt über ein Schaltelement, welches in Abhängigkeit von der Stellung des Verstärkerkolbens den Druckverstärkungsprozess, welche in der Art eines Kreisprozesses kontinuierlich solange läuft, solange entweder Fluid über den Versorgungskreis zur Vorrichtung gelangt und solange Fluid aus der Vorrichtung hinaus in den Hochdruckkreis gefördert werden kann.
  • Aufgabe und Vorteil der Erfindung
  • Vorrichtung zur Erhöhung des Drucks eines Fluid über den Druck einer Druckquelle hinaus werden häufig eingesetzt, wenn der von der Druckquelle erzeugte Druck für einen hohen Prozentsatz des zu steuernden Prozesses ausreichend ist, und nur für einen relativ kurzen Zeitpunkt ein erhöhter Druck benötigt wird, wie dies beispielsweise häufig für Spannvorrichtungen an Bearbeitungsmaschinen der Fall ist. Hier wird zum Verfahren des Spannzylinders nur ein relativ geringer Druck benötigt, welcher von der Druckquelle in der Regel direkt erzeugt werden kann. Zum Erreichen einer hohen Spannkraft welche ein sicheres fixieren des zu bearbeitenden Werkstückes gewährleistet, wird jedoch ein erhöhter Druck benötigt, welcher in der beschriebenen Weise vor der Vorrichtung erzeugt werden kann. Um eine möglichst geringe Bearbeitungszeit zu gewährleisten ist es erforderlich, dass die zum Spannen des Werkstückes erforderliche Zeit, welche sich in eine erste Phase, der Niederdruckphase, in welcher der Spannzylinders bis zum Kontakt mit dem Werkstück ausfährt, in welche nur ein geringer Druck erforderlich ist, und in eine zweite Phase, der Hochdruckphase, bei welcher eine hohen Spannkraft erzeugt wird, wozu ein hoher Druck erforderlich ist, aufteilen lässt, möglichst gering ist.
  • Bei bisher bekannten Vorrichtung wie beispielsweise die in DE 196 33 258 C1 beschriebene Vorrichtung zur Erhöhung des Drucks eines Fluid über den Druck einer Druckquelle hinaus, führt der Verstärkerkolben auch währen, der Niederdruckphase, bei welche der von der Druckquelle erzeugt Druck ausreichend ist, oszillierende Bewegung durch, welches dazu führt, dass die Niederdruckphase, bei welcher der Druck im Hochdruckkreis kleiner als der Druck im Niederdruckkreis ist, der Prozess in einer geringen Geschwindigkeit abläuft als dies der Fall wäre, wenn die Druckquelle ohne einer zwischengeschalteten Vorrichtung zur Erhöhung des Drucks eines Fluid über den Druck einer Druckquelle hinaus verwendet worden wäre. Dies wird aufgrund der nachstehend erläuterten Wirkungsweise der bisher bekannten Vorrichtungen verursacht.
  • Befindet sich das Schaltventil in seiner zweiten Schaltstellung wird der Verstärkerkolben infolge des aus dem Versorgungskreis über das Rückschlagventil in den Hochdruckzylinder gelangende Fluid nach unten gedrückt, da die beiden gegenüberliegenden Wirkflächen des Niederdruckkolbens mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden, wodurch die auf den Niederdruckkolben wirkende Kraft zu Null wird. Der sich im Hochdruckzylinder ergebende Druck hängt hierbei nur von dem, durch das Überströmen des Fluid von der dem Hochdruckkolben zugewandten Seite des Niederdruckkolben zur der gegenüber liegenden Seite, verursachten Druckverlust und dem Verhältnis der Wirkfläche des Hochdruckkolbens zur Wirkfläche des Niederdruckkolbens ab. Wenn der sich in der beschriebenen Weise ergebende Druck im Hochdruckzylinder geringer ist, als der Druck im Hochdruckkreis, kann während der Zeit in welcher sich das Schaltventil in seiner zweiten Schaltstellung befindet, selbst dann kein Fluid in den Hochdruckkreis gefördert werden, wenn der Druck im Hochdruckkreis gleichzeitig kleiner ist als der Druck im Versorgungskreis.
  • Befindet sich das Schaltventil in seiner ersten Schaltstellung, so fördert der Hochdruckkolben Fluid über das Rückschlagventil in den Hochdruckkreis. Hierzu ist es jedoch erforderlich, das Fluid aus dem Versorgungskreis in den Niederdruckzylinder, dessen Wirkfläche und somit auch die zur Erzeugung des Hubes erforderliche Fluidmenge größer ist, als die Menge, welche vom Hochdruckkolben in den Hochdruckkreis gefördert wird, wobei die Differenz zwischen der vom Versorgungskreis in den Niederdruckzylinder gelangende Fluidmenge und der vom Hochdruckzylinder in den Hochdruckkreis geförderte Fluidmenge über den Rücklaufkreis zurück in den Fluidvoratsbehälter gefördert wird, wodurch die in den Hochdruckkreis geförderte Menge reduziert wird. Dies ist auch dann der Fall, wenn der Druck im Hochdruckkreis kleiner ist als der Druck im Versorgungskreis, und somit eine Erhöhung des Druckes gegenüber dem von der Druckquelle erzeugten Druck gar nicht erforderlich ist.
  • Diese Arbeitsweise verursacht neben der Erhöhung der für die Niederdruckphase, bei welcher der Druck im Hochdruckkreis geringer ist als der Druck im Versorgungskreis, benötigten Zeitdauer auch einen erhöhten Energieaufwand, da teilweise Fluid von der Druckquelle direkt in den Vorratsbehälter gefördert wird. Zusätzlich verursacht diese Arbeitsweise Druckschwankungen welche zum ersten einen erhöhten Geräuschpegel zur Folge haben und zum zweiten eine zusätzliche mechanische Belastung des Systems bewirken.
  • Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung zur Erhöhung des Drucks eines Fluid über den Druck einer Druckquelle hinaus, ist die Tatsache, dass die Position des Verstärkerkolbens zum Zeitpunkt das Beginns der Hochdruckphase nicht bekannt ist, so dass vor allem bei der Verwendung der Vorrichtung in Spannvorrichtungen von Bearbeitungsmaschinen, die Zeitdauer zur Erzeugung des Hochdruckes nicht exakt vorher bestimmbar ist, was zu einer Verlängerung des Spannprozesses (ihren kann.
  • Der Erfindung mit den Kennzeichen des ersten Hauptanspruches liegt die Aufgabe zu Grunde, den Druck eines Fluid über den Druck einer Druckquelle hinaus zu erhöhen, und die Nachtteile der vorstehend aufgeführten Lösungen zu vermeiden, indem der Verstärkerkolben erste nach Überschreiten einer bestimmten Druckschwelle mit seiner oszillierenden Bewegung beginnt, was dazu führt, dass das von der Druckquelle geförderte Fluid direkt in den Hochdruckkreis gelangt, wodurch die für die Niederdruckphase bei welcher der Druck im Hochdruckkreis geringer ist als der Druck im Versorgungskreis, benötigte Zeitdauer verringert. Gleichzeitig fährt der Verstärkerkolben bei unterschreiten einer bestimmten Druckschwelle in seine definierte Ausgangslage zurück, wodurch sich der Verstärkerkolben zu Beginn der Hochdruckphase in seiner Ausgangslage befindet, was dazu führt, das der eigentliche Spannvorgang zeitlich exakt vorher bestimmbar ist. Gleichzeitig wird verhindert, dass das Schaltventil während einer längeren Standzeit in eine nicht definierte Zwischenstellung gedrückt wird, und die Vorrichtung nicht mehr in der erforderlichen Weise funktionsfähig ist.
  • Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform, wobei der Ventilschieber des ersten Schaltventils einerseits vom Druck in der Steuerleitung und andererseits von der Kraft einer Feder beaufschlagt ist;
  • 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform, wobei der Ventilschieber des ersten Schaltventils als Differentialkolben ausgebildet ist, der einerseits von dem Druck in der Steuerleitung und andererseits mit einem konstanten Druck aus dem Versorgungskreis beaufschlagt ist.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Die in 1 dargestellt Vorrichtung zur Erhöhung des Drucks eines Fluid über den Druck einer Druckquelle hinaus weist einen, aus einem im Hochdruckzylinder 3 des Gehäuses 1 geführten Hochdruckkolben 6 mit kleinem Durchmesser und einen im Niederdruckzylinder 2 des Gehäuses 1 geführten mit dem Hochdruckkolben 6 über die Kolbenstange 7 verbundenen Niederdruckkolben 5 mit großen Durchmesser bestehenden, Verstärkerkolben 4, sowie ein von Druck in der Versorgungsleitung 9, gegen die Kraft einer Druckfeder 17, in einer ersten Schaltstellung die erste Niederdruckkammer 2a mit der zweiten Niederdruckkammer 2b und in einer zweiten Schaltstellung die Niederdruckkammern 2a mit der Verbindungsleitung 12 und die Niederdruckkammer 2b mit der Verbindungsleitung 22 verbindendes, geschaltetes zweites Schaltventil 16, und ein vom Druck in der Steuerleitung 15 gegen die Kraft einer Druckfeder 14, in einer ersten Schaltstellung die Verbindungsleitung 12 mit der Verbindungsleitung 22 verbindendes und in einer zweiten Schaltstellung die Verbindungsleitung 12 verschließendes und die Verbindungsleitung 22 mit der Versorgungsleitung 9, verbindendes, geschaltetes Schaltventil 13, wobei die Versorgungsleitung 9 mit Fluid einer Druckquelle 23 gespeist wird und die Steuerleitung 15 über die Steueröffnung 15a im Niederdruckzylinder 3 des Gehäuses 1 im oberen Umkehrpunkt des Hochdruckzylinders 3 mit der ersten Niederdruckkammer 2a und im unteren Umkehrpunkt mit der Hochdruckkammer 3a verbunden und in den Positionen des Hochdruckkolbens 3 zwischen den beiden Umkehrpunkten von diesen verschlossen ist.
  • Die erste Niederdruckkammer 2a weist eine Verbindungsöffnung 11a auf, welche über die Verbindungsleitung 11 mit dem zweiten Schaltventil 16 verbunden ist, eine Rücklauföffnung 8b, welche über die Rücklaufleitung 8 und dem Rücklaufanschluss 8a mit einem Vorratsbehälter 24 verbunden ist und eine Steueröffnung 15a welche über die Steuerleitung 15 mit der Wirkfläche 28 des ersten Schaltventils 13 verbunden ist. Die zweite Niederdruckkammer 2b weist eine Verbindungsöffnung 21a auf, welche über die Verbindungsleitung 21 mit dem zweiten Schaltventil 16 verbunden ist.
  • Die Hochdruckkammer 3a weist eine Hochdrucköffnung 10b auf, welche über das Rückschlagventil 20, das ein Rückströmen des Fluid aus der Hochdruckleitung 10 in die Hochdruckkammer 3a verhindert, mit der Hochdruckleitung 10 verbunden ist, wobei die Hochdruckleitung 10 über den Hochdruckanschluss 10a mit einem Hochdruckkreis verbindbar ist, und eine Versorgungsöffnung 9b welche über das Rückschlagventil 19, welches das Einströmen von Fluid aus der Hochdruckleitung 10 in die Versorgungsleitung 9 verhindert, mit der Versorgungsleitung 9 verbunden ist wobei die Versorgungsleitung 9 über den Versorgungsanschluss 9a mit einer Druckquelle 23 verbindbar ist, und über die Steuerleitung 18 mit der Wirkfläche 16a des zweiten Schaltventils 16 verbunden ist.
  • Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung kann in zwei Phasen unterteilt werden, wobei bei der ersten Phase, der Niederdruckphase, der Druck im Hochdruckkreis kleiner als der zum Umschalten des zweiten Schaltventils 16 erforderliche Druck ist, welcher in einer besonders vorteilhaften Weise so eingestellt wird, dass er möglichst nahe am maximal von der Druckquelle 23 erzeugbarem Druck liegt. In der zweiten Phase, der Hochdruckphase, ist der Druck im Hochdruckkreis größer als der zum Umschalten des zweiten Schaltventils 16 erforderliche Druck, so dass zum Fördern des Fluid in den Hochdruckkreis eine Druckerhöhung gegenüber dem von der Druckquelle 23 zur Verfügung gestellten Druck erforderlich ist.
  • In der Niederdruckphase wird das zweite Schaltventil 16 von der Druckfeder 17 gegen den anliegenden Druck in der Steuerleitung 18 in einer ersten Schaltstellung, bei welcher die erste Niederdruckkammer 2a mit der zweiten Niederdruckkammer 2b verbunden ist, gedrückt. Über das Rückschlagventil 19 gelangt Fluid über die Versorgungsleitung 9 zur Versorgungsöffnung 9b und in die Hochdruckkammer 3a, wodurch aufgrund der Druckgleichheit in der ersten Niederdruckkammer 2a und der zweiten Niederdruckkammer 2b und dem in der Hochdruckkammer 3a anliegenden Versorgungsdruck der Verstärkerkolben 4 in seinen unteren Umkehrpunkt gedrückt wird, in welchem die Steueröffnung 15a vom Hochdruckkolben 6 freigegeben wird, wodurch die Steuerleitung 15 mit der Hochdruckkammer 3a verbunden wird, was zum Umschalten des ersten Schaltventil 13 in dessen zweite Schaltstellung, bei welcher die Verbindungsleitung 12 verschossen und die Verbindungsleitung 22 mit der Versorgungsleitung 9, verbunden ist, führt. Der Verstärkerkolben verharrt solang in seinem unteren Umkehrpunkt, solange der Druck in der Versorgungsleitung 9 und somit auch der Druck in der Steuerleitung 15 und somit auch der Druck in der Steuerleitung 18 geringer als der Schaltdruck des zweiten Schaltventils 16 ist. In dieser Phase gelangt Fluid direkt über die Rückschlagventile 19 und 20 von der Druckquelle 23 in den Hochdruckkreis ohne das der Verstärkerkolben 4 eine oszillierende Bewegung durchführt, was zu einem maximal möglichen, nur durch die Förderleistung der Druckquelle 23 begrenzten, Fluidvolumenstrom in den Hochdruckkreis führt.
  • Steigt der Druck im Hochdruckkreis beispielsweise durch das Anlegen eines Spannzylinders an das zu spannende Werkstück über den Schaltdruck des zweiten Schaltventils 16 wird dies durch den in der Steuerleitung 18 anliegenden Druck entgegen der Feder 17 in dessen zweite Schaltstellung gedrückt, bei welcher die Niederdruckkammern 2a mit der Verbindungsleitung 12 und die Niederdruckkammer 2b mit der Verbindungsleitung 22 verbunden ist, wobei sich das erste Schaltventil 13 immer noch in dessen zweiten Schaltstellung befindet, bei welcher die Verbindungsleitung 12 verschlossen und die Verbindungsleitung 22 mit der Versorgungsleitung 9, verbunden ist. Hierdurch gelangt Fluid von der Druckquelle 23 über die Versorgungsleitung 9, das erste Schaltventil 13, die Verbindungsleitung 22, das zweite Schaltventil 16, die Verbindungsleitung 21 und der Verbindungsöffnung 21a in die zweite Niederdruckkammer 2b, wodurch der Niederdruckkolben 5 mit einer Kraft beaufschlagt wird, welchem dem Produkt der Stirnfläche des Niederdruckkolbens 5 und dem in der zweiten Niederdruckkammer 2b herrschenden Druckes entspricht, wobei die Kraft über die Kolbenstange 7 an den Hochdruckkolben 6 übertragen wird, welche dort einen dem Quotienten aus der anliegenden Kraft und der Stirnfläche des Hochdruckkolbens 6 entsprechenden Druck erzeugt, wodurch sich der Verstärkerkolben 4 nach oben bewegt und Fluid aus der Hochdruckkammer 3a über das Rückschlagventil 20 in den Hochdruckkreis verdrängt. Sobald der Verstärkerkolben 4 seinen oberen Umkehrpunkt erreicht, gibt der Hochdruckkolben 6 die Steueröffnung 15a frei, wodurch die Steuerleitung 15 über die Rücklaufoffönung 8b und die Rücklaufleitung 8 mit dem Vorratbehälter 24 verbunden ist. In Folge dessen wird das zweite Schaltventil 13 mit Hilfe der Federkraft der Druckfeder 14 in dessen erste Schaltstellung, bei welcher die Verbindungsleitung 12 mit der Verbindungsleitung 22 verbunden ist, gedrückt. Da sich das zweite Schaltventil 16 in dessen zweiter Schaltstellung befindet ist die erste Niederdruckkammer 2a mit der zweiten Niederdruckkammer 2b verbunden. Über das Rückschlagventil 19 gelangt Fluid über die Versorgungsleitung 9 zur Versorgungsöffnung 9b und in die Hochdruckkammer 3a, wodurch aufgrund der Druckgleichheit in der ersten Niederdruckkammer 2a und der zweiten Niederdruckkammer 2b der Verstärkerkolben in seinen unteren Umkehrpunkt gedrückt wird, wobei das Rückschlagventil 20 verhindert, dass Fluid aus dem Hochdruckkreis in die Hochdruckkammer 3a gelangt. Bei Erreichen des unteren Umkehrpunktes wird die Steueröffnung 15a vom Hochdruckkolben 6 freigegeben, wodurch die Steuerleitung 15 mit der Hochdruckkammer 3a verbunden wird, was zum Umschalten des ersten Schaltventil 13 in dessen zweite Schaltstellung führt, und der Kreisprozess von vorne beginnt.
  • In 2 ist eine zweite Ausführungsvariante dargestellt, welche im Wesentlichem der ersten Ausführungsvariante entspricht, wobei der Ventilschieber 26 des ersten Schaltventils 13 als Differentialkolben ausgebildet ist, der einerseits von dem Druck in der Steuerleitung 15 und andererseits über die Steuerleitung 25 mit einem konstanten Druck aus dem Versorgungskreis beaufschlagt ist, wobei die mit dem Steuerdruck der Steuerleitung 15 beaufschlagte Wirkfläche 27 größer als die mit dem Steuerdruck der Steuerleitung 25 beaufschlagte Wirkfläche 28 ist. Das Umschalten des ersten Schaltventils 13 erfolgt in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel indem die Steuerleitung 15 abhängig von der Position des Hochdruckkolbens 6 abwechselnd mit der Hochdruckkammer 3a und mit der ersten Niederdruckkammer 2a, welche ihrerseits mit dem Vorratsbehälter 24 verbunden ist, verbunden wird, wobei aufgrund der unterschiedlichen Wirkflächen 27 und 28 ein Umschalten des ersten Schaltventils 13 auch dann erfolgt, wenn der Druck in der Steuerleitung 15 dem Druck in der Steuerleitung 25 entspricht.
  • 1
    Gehäuse
    2
    Niederdruckzylinder
    2a
    erste Niederdruckkammer
    2b
    zweite Niederdruckkammer
    3
    Hochdruckzylinder
    3a
    Hochdruckkammer
    4
    Verstärkerkolben
    5
    Niederdruckkolben
    6
    Hochdruckkolben
    7
    Kolbenstange
    8
    Rücklaufleitung
    8a
    Rticklaufanschluss
    8b
    Rücklauföffnung
    9
    Versorgungsleitung
    9a
    Versorgungsanschluss
    9b
    Versorgungsöffnung
    10
    Hochdruckleitung
    10a
    Hochdruckanschluss
    10b
    Hochdrucköffnung
    11
    Verbindungsleitung
    11a
    Verbindungsöffnung
    12
    Verbindungsleitung
    13
    erstes Schaltventil
    14
    Druckfeder
    15
    Steuerleitung
    15a
    Steueröffnung
    16
    zweites Schaltventil
    16a
    Wirkfläche
    17
    Druckfeder
    18
    Steuerleitung
    19
    Rückschlagventil
    20
    Rückschlagventil
    21
    Verbindungsleitung
    21a
    Verbindungsöffnung
    22
    Verbindungsleitung
    23
    Druckquelle
    24
    Vorratsbehälter
    25
    Steuerleitung
    26
    Ventilschieber
    27
    Wirkfläche
    28
    Wirkfläche
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 324182 A1 [0003]
    • - DE 19633258 C1 [0004, 0005, 0007]

Claims (5)

  1. Hydraulischer Druckverstärker mit einem Versorgungsanschluss 9a, einem Rücklaufanschluss 8a, einem Hochdruckanschluss 10a, einen aus einem im Hochdruckzylinder 3 des Gehäuses 1 geführten Hochdruckkolben 6 mit kleinem Durchmesser und einen im Niederdruckzylinder 2 des Gehäuses 1 geführten mit dem Hochdruckkolben 6 verbunden, den Niederdruckzylinder 2 in eine erste Niederdruckkammer 2a und in eine zweite Niederdruckkammer 2b unterteilenden Niederdruckkolben 5 mit großen Durchmesser, bestehenden Verstärkerkolben 4 sowie, ein von einem, von der Position des Verstärkerkolbens 4 innerhalb des Gehäuses 1 abhängigen Druck, gegen die Kraft einer Druckfeder 14 geschaltetes, den Druck in den Niederdruckkammern 2a und 2b steuerndes, Schaltventil 13, wobei in einer zweiten Ausführungsvariante der Ventilschieber 26 des Schaltventils 13 als Differentialkolben, mit einer in eine Bewegungsrichtung wirkenden großen Wirkflächen 27 und einer in die andere Bewegungsrichtung wirkenden kleinen Wirkfläche 28, ausgebildet ist, wobei in der zweiten Ausführungsvariante die Druckfeder 14 entfällt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Schaltventil 13 und dem Niederdruckzylinder 2 ein zweites Schaltventil 16 angeordnet ist, welches in einer ersten Schaltstellung die beiden Niederdruckkammern 2a und 2b verbindet und gleichzeitig die vom ersten Schaltventil 13 abgehenden Anschlüsse 12 und 22 verschließt und in einer zweiten Schaltstellung den vom ersten Schaltventil 13 gesteuerten Fluidfluss nicht beeinflusst.
  2. Druckverstärker nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltventil 16 mit Hilfe der Druckfeder 17 solange in die erste Schaltstellung gedrückt wird, solange die durch den Steuerdruck erzeugte Kraft geringer ist als die Vorspannkraft der Druckfeder 17 ist.
  3. Druckverstärker nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltventil 16 durch den Steuerdruck entgegen die Druckfeder 17 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung gedrückt wird, wenn die durch den Steuerdruck erzeugte Kraft größer als die Vorspannkraft der Druckfeder 17 ist.
  4. Druckverstärker nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft der Druckfeder 17 variiert werden kann.
  5. Druckverstärker nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil 17 als im Gehäuse 1 geführter Schieber ausgebildet ist.
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