Zweistufiger Druekerzeuger. Die vorliegende Erfindung betrifft einen zweistufigen Druckerzeuger, wie diese z. B. an Druckmitteleinrichtungen jeglicher Art Verwendung finden können. Zweistufige Druckerzeuger der vorliegenden Art besitzen zwei Zylinder von verschiedenem Quer schnitt, wobei in jedem Zylinder ein Druck kolben angeordnet ist.
Es ist bereits bekannt, zweistufige Druck erzeuger der erwähnten Art mit Ventilen zu versehen, wobei durch den Druck der Hoch druckstufe auf mechanischem Wege ein Ab- schaltventil der Niederdruckstufe gesteuert wird, derart, dass bei Erreichen eines be stimmten Druckes in der Hochdruckstufe die Niederdrucks.tufe vom Druck entlastet wird.
Derartige Vorrichtungen haben den wesent lichen Nachteil, dass die gesamte Niederdruck stufe auf einmal abgeschaltet wird; das hat aber zur Folge, dass die aufzuwendende Druckkraft schlagartig um den Betrag ab- sinkt, welcher von der Niederdruckstufe be nötigt wird.
Beim Erfindungsgegenstand wird das Absch,altventil, durch welches die Nieder druckstufe entlastet wird, nicht schlagartig, sondern allmählich, und zwar entsprechend dem steigenden Druck im Drucksystem ge öffnet; erfindungsgemäss; wird dies dadurch erreicht, dass -das Abschaltventil der Nieder druckstufe ausser vom Druck der Nieder druckstufe zusätzlich noch vom Druckunter schied zwischen Nieder- und Hochdruckstufe beeinflusst wird.
Es wird dadurch erreicht, dass mit zunehmendem Druck in der Hoch druckstufe das, Abschaltventil unter entspre chend geringer werdendem Druck der Nieder druckstufe mehr oder weniger geöffnet wird, was einem allmählichen Abschalten der Niederdruckstufe entspricht.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs- gegenstandes ist in der Abbildung,dargestellt. Der Stufenzylinder wird von einem Niederdruckzylinder 1 und einem Hochdruck zylinder 2 gebildet. Im Stufenzylinder ist in an sich bekannter Weise ein Kolben 3 ver schiebbar angeordnet; dieser besteht aus einem Niederdruckkolben 4 und einem Hochdruckkolben 5. Der Kolben 3 wird von einer Kolbenstange 6 betätigt.
Oberhalb des Kolbens 3 ist ein Raum 7 angeordnet, welcher über Bohrung 8 mit einem Nachfüllbehälter für das Druckmittel, im vorliegenden Falle beispielsweise Druck flüssigkeit, in Verbindung steht. Von Boh rung 8 führt eine weitere Bohrung 9 zum Druckraum 10 des Niederdruckzylinders 1 und, von hier aus eine weitere Bohrung 11 zum Druckraum 12 des Hochdruckzylinders 2.
Die beiden Kolben sind in an sich bekann- ter Weise mit Manschetten 13 bezw. 14 ver sehen. Diese wiederum besitzen Ringnuten 15, durch welche ein Umfliessen der Manschette durch das Druckmittel unter Abheben der Manschettenlippe vom Zylinder erleichtert wird.
Die Druckflüssigkeit wird den Man schetten über Bohrungen 16 zugeführt, wobei lose aufliegende Ventilringe 17 im Ruhezu stand ein glattes Aufliegen der Manschetten gewährleisten.
In einer Bohrung 18 der Kolbenstange 6 und des Kolbens 4 ist ein Ventilkörper 19 angeordnet, der unter Wirkung einer Feder 20 steht. Der Ventilkörper 19 verschliesst im Schliesszustand eine Ventilkammer 21, von welcher Kolbenbohrungen 22 zum Druck raum 10 des Niederdruckzylindens 1 führen. Weitere Kolbenbohrungen 23 verbinden die Bohrung 18 oberhalb des Sitzes für das Ven tilglied 19 mit dem Raum 7.
In einer Boh rung 24 ist ein Druckbolzen 25 verschiebbar angeordnet; dieser Bolzen ist so eingepasst, dass keine Flüssigkeit durch die Bohrung 24 gelangen kann. Druckbolzen 25 ist durch eine Schraube 26 gegen Herausfallen gesichert, Schraube 26 besitzt ebenfalls eine Bohrung 27, durch welche hindurch der Druckbolzen 25 vom Druck des Hochdruckzylinders 2 be- aufschlagt wird.
An Stelle eines Druckbolzens 25 kann ein geeignetes anderes Druckelement, beispiels- weise ein Kolben, verwendet werden, welcher bedarfsweise mit Manschettendichtungen, Kolbenringen und dergl. versehen sein kann.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Durch Vorwärtsbowegen des Kolbens 3 wird durch den Niederdruckkolben 4 das Druckmittel aus Druckraum 10 über die Boh rungen 16 des Hochdruckkolbens 5 unter Ab- heben der Lippe der Manschette 14 in den Hochdruckzylinder gefördert und gelangt von da aus über <RTI
ID="0002.0077"> Anschlu & stutzen 27' in das Drucksystem, welches mit einem nicht ge zeigten Druckempfängerkolben versehen ist. Ein Austritt der Flüssigkeit aus Ventilkam mer 21 nach Raum 18 hin wird zunächst durch Ventilkörper 19 verhindert. Der Druck bolzen 25 wird hierbei von beiden Seiten von gleich hohem Druck beaufschlagt,
so dass er quasi frei schwimmt. Gleichzeitig wird durch die Bohrung 8 dem Raum 7 Flüssigkeit aus dem Nachfüllibehülter zugeführt, um dort die Entstehung eines Unterdruckes zu ver hindern.
Steigt beim Vorwärtsbewegen des Kol bens 3 der Druck im Niederdruckraum 10 über ein durch die Druckfeder 20 bestimmtes Mass hinaus an, so wird der Ventilkörper 19 entgegen der Wirkung der Feder 20 von seinem Sitz abgehoben. Der Druck im Druck raum 10 . kann also die durch die Feder 20 gegebene Grösse nicht Überschreiten.
Steigt bei weiterem Vorwärtsbewegen des Kolbens 3 der Druck im Hochdruckzylinder 2 an, so wird infolge des sich bildenden Druckunterschiedes zwischen Hochdruckraum 12 und Niederdruckraum 10 der Druckbolzen 25 einseitig stärker beaufschlagt und wirkt infolgedessen auf Ventilkörper 19 ein. Auf den Ventilkörper 19 des
Abschaltventils wirkt also von der einen Seite der Druck der Feder 20, sowie der im Raum 7 vorhandene Flüssigkeitsdruck, welchen Drücken von der andern Seite der Druck des Niederdruek- zylinders 10 und der Druckunterschied .des Hochdruckzylinders 12 zum Niederdruck- zylinder 10 entgegenwirken. Nimmt nun der Druck des Hochdruckzylinders 12 zu,
so wird der Druck des Niederdruckzylinders 10 infolge entsprechend-er Öffnung @desiAbschalt- ventils abnehmen; das bedeutet aber, dass der Druck der Niederdruckstufe allmählich ab gebaut wird, und dass entsprechend die Niederdruckstufeallmählich abgeschaltetwird. Die Flüssigkeit der Niederdruckstufe fliesst also nicht mehr über die Manschette 14 in den Hochdruckraum, sondern über den seich öff nenden Ventilkörper 19 nach dem Raum 7.
Während dieses Druckabschnittes wird also lediglich Flüssigkeit vom Hochdruckraum 12 aus in die an den Stutzen 27' anschliessende Druckleitung ,gedrückt. Beim Rückhub fliesst zunächst Druckmittel in den Hochdruckraum 12 zurück. Im Niederdruckraum 10 bildet sich ein Unterdruck, wodurch Flüssigkeit aus dem Raum 7 über die Bohrungen 16 des Kol bens 4 und die Manschette 18 angesaugt wird. Da sich bei der Bewegung des Kolbens 5 der Hochdruckraum rascher vergrössert als. Druck flüssigkeit durch den Stutzen 27' nachströmen kann, so gelangt über die Manschette 14 Flüs sigkeit aus dem Niederdruckraum 10 in den Hochdruckraum 12.
Wenn dann der Zugang der Bohrung 11 freigegeben wird, strömt über diese Bohrung von der Hoclhdruckleitung her Flüssigkeit in den Niederdruckraum und von dort infolge Freigabe der Öffnung der Bohrung 9 über Leitung 8 in den Nachfüll- behälter; denn alle Flüssigkeit, welche beim Vorwärtshub aus dem Nachfüllbehälter aus geströmt ist, muss beim Rückwärtshub wieder in denselben zurückströmen.
Die aus dem Nachfüllbehälter stammende, in den Hoch druckraum 12 gelangende "überschüssige" Flüssigkeit tritt dadurch auf, dass sich der Kolben 4, 5 nicht völlig .synchron mit dem nicht gezeigten Empfängerkolben bewegt; Flüssigkeit wird von dem Kolben 5 aus .dem Raum 10 nur dann angesaugt, wenn der Kol ben 4, 5 schneller zurückgeführt wird, als der Empf äug erkollben.
Wie aus vorstehendem hervorgeht, öffnet sich das Abschaltventil entsprechend dem steigenden Druck im Drucksystem allmäh lich, wodurch erreicht wird, dass im zweiten Teil des Druckhubes der an -der Kolbenstange 6 aufzuwendende Druck in gleichem Masse wie der Druck innerhalb des Drucksystems zunimmt, so dass dadurch erstmalig eine druckabhängige Betätigung von zu ,steuern den Vorrichtungen durch einen zweistufigen Druckerzeuger ermöglicht wird.
Two-stage pressure generator. The present invention relates to a two-stage pressure generator as this z. B. can be used on pressure medium devices of any kind. Two-stage pressure generator of the present type have two cylinders of different cross-section, a pressure piston is arranged in each cylinder.
It is already known to provide two-stage pressure generator of the type mentioned with valves, a shut-off valve of the low pressure stage is controlled mechanically by the pressure of the high pressure stage, such that when a certain pressure is reached in the high pressure stage, the low pressure. tufe is relieved of pressure.
Such devices have the major disadvantage that the entire low pressure stage is switched off at once; However, this has the consequence that the pressure force to be applied drops suddenly by the amount that is required by the low-pressure stage.
In the subject matter of the invention, the shutdown valve, through which the low pressure stage is relieved, does not open suddenly, but gradually, in accordance with the increasing pressure in the pressure system; according to the invention; This is achieved in that the shut-off valve of the low pressure stage is influenced not only by the pressure of the low pressure stage but also by the pressure difference between the low and high pressure stage.
It is achieved in that, with increasing pressure in the high pressure stage, the shut-off valve is opened more or less under correspondingly decreasing pressure of the low pressure stage, which corresponds to a gradual shutdown of the low pressure stage.
An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the figure. The stage cylinder is formed by a low pressure cylinder 1 and a high pressure cylinder 2. In the stepped cylinder, a piston 3 is arranged slidably ver in a manner known per se; this consists of a low-pressure piston 4 and a high-pressure piston 5. The piston 3 is actuated by a piston rod 6.
Above the piston 3, a space 7 is arranged, which is connected via a bore 8 to a refill container for the pressure medium, in the present case, for example, pressure fluid. Another bore 9 leads from Boh tion 8 to the pressure chamber 10 of the low-pressure cylinder 1 and, from here, another bore 11 to the pressure chamber 12 of the high-pressure cylinder 2.
The two pistons are in a manner known per se with collars 13 and 13, respectively. 14 see. These in turn have annular grooves 15, which make it easier for the pressure medium to flow around the cuff while lifting the cuff lip from the cylinder.
The hydraulic fluid is supplied to the cuffs via bores 16, with loosely fitting valve rings 17 in the rest condition ensuring that the cuffs rest smoothly.
A valve body 19, which is under the action of a spring 20, is arranged in a bore 18 of the piston rod 6 and the piston 4. In the closed state, the valve body 19 closes a valve chamber 21, from which piston bores 22 lead to the pressure chamber 10 of the low-pressure cylinder 1. Further piston bores 23 connect the bore 18 above the seat for the valve member 19 with the space 7.
In a Boh tion 24, a pressure pin 25 is slidably disposed; this bolt is fitted in such a way that no liquid can get through the bore 24. Pressure bolt 25 is secured against falling out by a screw 26, screw 26 also has a bore 27 through which pressure bolt 25 is acted upon by the pressure of high pressure cylinder 2.
Instead of a pressure pin 25, another suitable pressure element, for example a piston, can be used, which, if necessary, can be provided with sleeve seals, piston rings and the like.
The mode of operation of the device is as follows: By moving the piston 3 forward, the pressure medium is conveyed from the pressure chamber 10 through the bores 16 of the high pressure piston 5 by the low pressure piston 4, lifting the lip of the cuff 14 into the high pressure cylinder and from there via < RTI
ID = "0002.0077"> Connection & stub 27 'in the pressure system, which is provided with a pressure receiver piston, not shown. An escape of the liquid from Ventilkam mer 21 to space 18 is initially prevented by valve body 19. The pressure bolt 25 is subjected to the same pressure from both sides,
so that he virtually swims freely. At the same time, liquid is fed from the refill container through the bore 8 to the space 7 in order to prevent the formation of a negative pressure there.
When the piston 3 moves forward, the pressure in the low-pressure chamber 10 increases beyond a certain level determined by the compression spring 20, the valve body 19 is lifted from its seat against the action of the spring 20. The pressure in pressure chamber 10. can therefore not exceed the size given by the spring 20.
If the pressure in the high-pressure cylinder 2 increases as the piston 3 continues to move forward, the pressure pin 25 is more heavily loaded on one side due to the pressure difference that forms between the high-pressure chamber 12 and the low-pressure chamber 10, and consequently acts on the valve body 19. On the valve body 19 of the
The shut-off valve is thus acted on from one side by the pressure of the spring 20 and the fluid pressure present in the space 7, which pressures from the other side are counteracted by the pressure of the low-pressure cylinder 10 and the pressure difference between the high-pressure cylinder 12 and the low-pressure cylinder 10. If the pressure of the high pressure cylinder 12 now increases,
so the pressure of the low-pressure cylinder 10 will decrease as a result of the corresponding opening @ of the shut-off valve; but this means that the pressure of the low-pressure stage is gradually reduced and that the low-pressure stage is accordingly gradually switched off. The liquid of the low-pressure stage therefore no longer flows through the cuff 14 into the high-pressure space, but rather through the self-opening valve body 19 to the space 7.
During this pressure section, only liquid is pressed from the high pressure chamber 12 into the pressure line adjoining the nozzle 27 '. During the return stroke, pressure medium initially flows back into the high-pressure chamber 12. In the low-pressure space 10, a negative pressure is formed, whereby liquid is sucked in from the space 7 through the bores 16 of the Kol ben 4 and the cuff 18. Since the movement of the piston 5, the high pressure space increases faster than. Pressure fluid can flow through the connector 27 ′, then fluid from the low-pressure space 10 into the high-pressure space 12 passes through the cuff 14.
When the access to the bore 11 is then released, liquid flows from the high pressure line through this bore into the low pressure space and from there as a result of the opening of the bore 9 via line 8 into the refill container; because all the liquid that has flowed out of the refill container on the forward stroke must flow back into the same on the reverse stroke.
The "excess" liquid coming from the refill container and entering the high pressure chamber 12 occurs because the piston 4, 5 does not move completely synchronously with the receiver piston (not shown); Liquid is sucked in from the piston 5 from .dem space 10 only when the piston 4, 5 is returned faster than the recoil.
As can be seen from the above, the shut-off valve opens gradually Lich according to the increasing pressure in the pressure system, whereby it is achieved that in the second part of the pressure stroke the pressure to be applied to the piston rod 6 increases to the same extent as the pressure within the pressure system, so that For the first time a pressure-dependent actuation of to, control the devices is made possible by a two-stage pressure generator.