CH426500A - Hydraulischer Druckverstärker - Google Patents
Hydraulischer DruckverstärkerInfo
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- F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
- F16D65/28—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged apart from the brake
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
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- B60T11/224—Master control, e.g. master cylinders with pressure-varying means, e.g. with two stage operation provided by use of different piston diameters including continuous variation from one diameter to another
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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Description
Hydraulischer Druckverstärker Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Druck verstärker für den Gebrauch in hydraulischen Brems betätigungsmechanismen wie sie beispielsweise in Schiffsantrieben oder in ähnlichen Antrieben Verwen dung finden, bei denen hohe kinetische Energien ver nichtet werden müssen. Das Patent No. 418 019 be trifft eine komplette Einrichtung zur Betätigung und Steuerung einer Kraftanlage mit Reversiergetriebe und hydraulisch synchron gesteuerten Bremsen. Die ganze Anlage arbeitet mit einem verhältnis- mässig niedrigen Druck der Steuerflüssigkeit (etwa 4,2 kg/cm2), aber die Bremsbetätigungsdrücke müs sen in gewissen Fällen 70 kg/cmz oder mehr betra gen. Zu diesem Zweck ist die Benützung eines Druck verstärkers erforderlich und die vorliegende Erfin dung betrifft ein geeignetes Gerät dieser Art. Zur näheren Erläuterung der Aufgabestellung sei darauf hingewiesen, dass die hydraulische Steuerein richtung über ein Hauptabsperrorgan arbeitet, wel ches Öl unter einem gleichmässigen Druck an Kupp lungen, Drehzahlsteuergeräte und Bremsen in syn chronisierter Weise abgibt, so dass die Betätigungen in der gewollten Folge stattfinden. Der Arbeitsdruck in der Steuereinrichtung kann dabei beispielsweise nur 1/20 des Druckes betragen, der für eine zu friedenstellende Betätigung der Bremsen erforderlich ist. Zudem muss der Bremsbetätigungsdruck progres siv aufgebaut werden, wogegen alle andern mit Hil fe der Druckflüssigkeit durchgeführten Betätigungen rasch aufhören oder vor sich gehen müssen. Es ist notwendig, für die Bremsbetätigung einen minima len und einen maximalen Druck zu bestimmen und auch ein Mass für die Geschwindigkeit der Druck zunahme- und -abnahme. Es ist erforderlich, dass der Druckverstärker den eingegebenen Druckverän- derungen genau folgt. Komplett geschlossene hydraulische Systeme sind vorgeschlagen worden für Automobilbremsanlagen, hydraulische Hebezeuge, Flugzeugfahrwerke und auch andere Anwendungen. Alle diese Systeme verwen den einen Hauptarbeitskolben, der in gewissen Fäl len durch Pedal gesteuert wird und in anderen Fäl len servobetätigt ist, wobei Drucköl, das durch eine Pumpe geliefert wird, in einen Verstärker ge langt. Gewisse Konstruktionen wie die hier be schriebene wenden das Differentialkolbenpump- prinzip an, bei welchem das Niederdrucksystem auf einen Kolben mit grösserer Wirkfläche einwirkt als der Arbeitskolben im Hochdrucksystem. Viele arbei ten nach dem Ein- und Ausprinzip und andere haben einen Satz von Steuerstellungen, in welchen die Betätigungen eindeutig dem Steuermechanismus ein verleibt sind. Andere wieder bringen den Ventilme chanismus zur Speisung des Niederdrucköles im Ar beitskolben selbst unter. Die besonderen Probleme, die hier vorliegen, be ruhen auf den gegenüber bisher zur Anwendung ge langten, viel höheren Betriebsbelastungen und auch auf dem Erfordernis der genauen Abstufung des Druckes, während im Rest des Systems mit konstan tem Druck gearbeitet wird, wobei noch der besondere Wunsch zu berücksichtigen war, dass die Entlastung absolut zu sein hat und somit keine Spur von Druck in den Bremsen verbleiben darf, wenn diese ausge schaltet sind. Gegenstand der Erfindung ist ein Öldruckverstär- ker mit zwei miteinander verbundenen Kolben, die in Zylindern wirken, von denen der eine grösser ist als der andere, wobei der Zylinder grösseren Durchmes sers an ein Niederdrucksystem angeschlossen ist, wo gegen der Zylinder kleineren Durchmessers an ein Hochdrucksystem angeschlossen ist und Flüssigkeit unter einen hohen Druck setzt, der proportional zum niedrigeren Druck ist, -welcher in dem grösserdurch- messerigen Zylinder herrscht, gekennzeichnet durch einen stets an das Niederdrucksystem angeschlosse nen, in einem zugehörigen Zylinder arbeitenden, klein- durchmessrigen Rückführkolben, der mit den beiden anderen Kolben verbunden ist so dass eine Been digung der Beaufschlagung des grösseren Kolbens die Zurückbewegung aller drei Kolben bewirkt. Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbei spiel des Druckverstärkers dar. Fig. 1 zeigt dieses Ausführungsbeispiel in Längs schnitt, Fig. 2 ist eine zugehörige Stirnansicht, und Fig. 3 ist ein Querschnitt einer Einzelheit. Ein kleiner Kolben 1 drängt bei seiner Be wegung nach links in einem Zylinder 2 Hochdruck flüssigkeit durch den Kanal 3 zur Betätigungsvorrich- tung einer nicht gezeigten Bremse. Eine federbelaste te Ventilkugel 4 wird durch eine Stange 5 von ihrem Sitz abgehoben, wenn sich der Kolben seiner rechts- äussersten Lage nähert und ermöglicht so den Ab- lass von Öl aus dem Hochdrucksystem durch den Ka nal 6 in den Innenraum der hohlen Stange des Kol bens 1, welches Öl dann in den Behälter 7 abfliesst. Letzterer gehört ausschliesslich dem Hochdrucksy stem an und ist vom nicht gezeigten Sammelbehäl- ter getrennt, aus welchem das Niederdrucköl in die Pumpe eingesaugt wird um dann den nicht gezeigten Haupthahn, das öldrucksteuergerät und danach den hier beschriebenen Verstärker zu speisen. Der grös- sere Kolben 8 wird mit unter variablem Druck ste hendem Niederdrucköl aus einem Druckregler ge- spiesen; dieses Öl tritt durch den Kanal 10 in den Zylinder 9 ein, wobei der Kolben 8 nach links ver schoben wird und den Druck der Flüssigkeit im ge schlossenen hydraulischen System 1, 2, 3 usw. erhöht. Bei Schliessen des Hauptbahns verbindet dieser den Kanal 10 mit der Atmosphäre zwecks Ablassens des Druckes im grossdurchmessrigen Zylinder. Der Kanal 11 ist ununterbrochen mit einer kontinuierlich arbei tenden Quelle von unter konstantem Druck stehen dem Öl verbunden, welches bei der Einwirkung auf den Kolben 13 in der Ringkammer 12 des Zylinders 14 die Kolbenstangeneinheit nach rechts in die End- stellung bewegen will. Wenn am Ende dieser Bewe gung die Stange 5 an der gegenüberliegenden Wand des Behälters 7 anstösst und die Kolbenstangenein- heit ihre Bewegung nach rechts beendet, so wird die Ventilkugel 4 von ihrem Sitz abgehoben zur Druck entlastung des Hochdruckzylinders 2, unter Zurück- fliessen von Öl in den Behälter 7 zurück; aus die sem kann die Luft durch die Querlöcher entweichen, die in der Wandung der Bohrung 21 vorhanden sind. Öl, das aus der Druckkammer 12 am Kolben 13 vorbeileckt, wird bei atmosphärischem Druck durch die Leitung 15, 16 in den vorerwähnten Sammelbe hälter rückgeführt, aus welchem die Pumpe gespiesen wird. Das Gleiche gilt für Öl, das im Zylinder 9 am Kolben 8 vorbeileckt. Das Ablassloch 17 im Kol- ben 8 dient eben dazu, das Öl im Niederdrucksystem in Bewegung zu halten. Fig. 3 zeigt einen Einsatz 18 mit Ventil 19, der in die vertikale Bohrung 21 eingesetzt werden kann wenn es erforderlich ist, das Hochdrucksystem zu ent lüften. Das Ventil 19 ist beim Abwärtshub geschlos sen und steht mit der Atmosphäre in Verbindung durch den Kanal 20 beim Aufwärtshub. Zur Ent- lüftung wird das Öl aus dem System ausgelassen durch Abnahme eines Zapfens an der Bremseinheit während der Betätigung des Einsatzes 18; diese Be tätigung wird solange fortgesetzt, bis der Ölstrom keine Luftblasen mehr aufweist. Das Grösssenverhältnis der Wirkfläche des Kol bens 8 zu jener des Kolbens 1 ergibt das Druck- verstärkungsverhältnis; es beträgt im vorliegenden Falle etwa 20: 1. Die Vorteile der vorliegenden Konstruktion über alle andern bestehen darin, dass die Druckcharakte ristiken genau den durch den Druckregler gestellten Anforderungen entsprechen, da für die Rückführung des Hauptkolbens keine Federn vorhanden sind. Die Konstruktion kann in den allergrössten Anlagen Ver wendung finden und es findet eine zwangsläufige Rückführung der Kolben statt ohne Verzögerung in den Bremsen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Öldruckverstärker mit zwei miteinander verbun denen Kolben, die in Zylindern wirken, von denen der eine grösser ist als der andere, wobei der Zy linder grösseren Durchmessers an ein Niederdrucksy- stem angeschlossen ist, wogegen der Zylinder kleine ren Durchmessers an ein Hochdrucksystem ange schlossen ist und Flüssigkeit unter einen hohen Druck setzt, der proportional zum niedrigeren Druck ist, welcher in dem grösserdurchmesserigen Zylinder herrscht, gekennzeichnet durch einen stets an das Niederdrucksystem angeschlossenen,in einem zuge hörigen Zylinder arbeitenden, kleindurchmessrigen Rückführkolben (13), der mit den beiden anderen Kolben (1, 8) verbunden ist, so dass eine Beendi gung der Beaufschlagung des grösseren Kolbens (8) die Zurückbewegung aller drei Kolben bewirkt. UNTERANSPRÜCHE 1. Öldruckverstärker nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Hochdruckseite des Systems ein Ventil (4) besitzt, dessen Öffnung durch die Bewegung des Kolbens (1) im Zylinder (2) erfolgt wenn dieser Kolben seine Endlage erreicht hat und die Stange (5) das Ventil (4) vom Sitz ab hebt.2. Öldruckverstärker nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Hochdruckteil des Systems aus einer Flüssigkeitsquelle gespiesen wird, die von jener getrennt ist, welche den Niederdruck teil des Systems speist. 3. Öldruckverstärker nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsquelle aus einem Behälter mit einer Pumpe besteht, die zum Ent lüften so eingerichtet sind, dass Flüssigkeitsstrom durch das Hochdrucksystem erzielt werden kann.4. Öldruckverstärker nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass auf der gemeinsamen hohlen Kolbenstange der Rückführkolben (13) als dritter Kolben sitzt, der unter einem konstanten nie drigen Flüssigkeitsdruck steht.
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