Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Antrieb, insbesondere für elektrische Schaltgeräte, bei dem der in einem Arbeitszylinder befindliche als Differentialkolben aus gebildete Arbeitskolben in den beiden Bewegungsrichtungen durch Druckbeaufschlagung bzw. -entlastung seiner grösseren wirksamen Kolbenfläche gesteuert ist, mit Druckmittelspeicher, Arbeits-, Verstärker- und Steuerventil.
Nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes ist der hydraulische Antrieb dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelspeicher ständig mit dem Arbeitszylinderraum auf der Seite der kleineren Wirkfläche des Arbeitskolbens in Verbindung steht, und dass das Arbeitsventil als Umsteuerventil derart ausgebildet ist, dass vermittels seines beweglichen Ventilorgans in der einen Endlage die Arbeitszylinderräume zu beiden Seiten des Arbeitskolbens stets miteinander verbunden sind, während in der anderen Endlage des Ventilorgans diese Räume gegeneinander abgesperrt sind, wobei zugleich der Raum auf der Seite der grösseren Wirkfläche des Arbeitskolbens mit einer Entlastungsöffnung verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung des im Hauptpatent beschriebenen Arbeitszylinders im Hinblick auf einen gewünschten Bewegungsablauf des Arbeitskolbens, der bei einer Ausführungaform der Erfindung des Hauptpatentes eine einseitig offene Bohrung besitzt, in welche eine ortsfeste hohle Nadel derart eingreift, dass in der einen Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens das von ihm verdrängte Arbeitsmedium über einen zwischen Nadel und Arbeitskolben befindlichen Ptingspalt und durch das Nadelinnere zur Entlastungsöffnung hin abfliessbar ist, während in der anderen Richtung durch das Nadelinhere die Füllung der Bohrung erfolgt.
Bei dieser Ausführung ergeben sich in unerwünschter Weise insofern erhöhte Gegenkräfte auf den Arbeitskolben, weil bei der Kolbenbewgung in der der Ausschaltung entsprechenden Richtung das vor dem Kolben zu verdrängende Medium seinen Weg durch das Nadelinnere nehmen muss. Aus Platzgründen lassen sich aber hierbei die massgebenden Qüerschnitte praktisch kaum vergrössern.
Hier schafft die Erfindung Abhilfe, indem die Abströmwege für das Mediurn zweckmässig abgeändert werden. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, die Ausbildung so vorzunehmen, dass der Differentialkolben eine offene Bohrung besitzt, in welche eine feststehende Hohlnadel eingreift, in deren Bohrung ein Rückschlagventil derart angeordnet ist, dass ein Abströmen des Mediums durch das Innere der Hohlnadel verhindert ist.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In der Figur ist der Arbeitszylinder mit 1 bezeichnet.
Der als Differentialkolben ausgebildete Arbeitskolben 2 besitzt auf einer Seite die Kolbenstange 2a, welche in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise an das zu betätigende elektrische Schaltgerät angekuppelt ist. Auf der Seite der Kolbenstange 2a steht der Zylinderraum 3 ständig unter Hochdruckmediurn, z.B. Drucköl. Zu diesem Zwecke kann z.B. über die Kanäle 4 ein Druckrnittelspeicher angeschlossen sein. Im Kolben 2 und in der Kolbenstange 2a befindet sich die einseitig offene Bohrung 2b. In die Bohrung 2b taucht die Hohlnadel 5 ein, welche im Deckel la des Arbeitszylinders 1 befestigt ist. An der Spitze der Hohlnadel 5 befindet sich ein Kugelruckschlagventil 6, welches die Bohrung 5a der Nadel 5 verschliessen kann. Die Nadel 5 trägt einen Bund 5b, welche der Hubbegrenzung des Kolbens 2 dient.
Zwischen der Nadel 5 und dem Kolben 2 befindet sich der Ringspalt 7, über welchen während der Kolbenbewegung in Pfeilrichtung das öl aus der Bohrung 2b entweichen kann, da dann das Rückschlagventil 6 geschlossen ist. Zugleich kann dabei das öl aus dem Raum 8 durch die öffnung 9 ungehinderter abströmen, da diese zum Steuern des Kolbens 2 in Pfeilrichtung durch Verbinden mit dem Ölsumpf druckentlastet wird.
Schliesslich befindet sich im Ringraum zwischen Zylinder 1 und Kolbenstange 2a zwischen dem Zylinderraum 3 und dem Kolben 2 ein Rückschlagventil 10, welches als federbelastetes Ringventil ausgebildet ist und so um die Kolbenstange 2a angeordnet ist, dass ein Ringspalt 11 freibleibt. Wenn, ausgehend von der rechten Endstellung, die dadurch gegeben ist, dass der Kolben 2 am Bund 5b anliegt, Drucköl über die öffnung 9 eingelassen wird, ergibt sich eine Kolbenbewegung nach links. Zugleich gelangt Drucköl durch die Nadel 5 in die Bohrung 2b, da sich das Rückschlagventil 6 öffnet. Gegen Ende des Kolbenhubes wird der Ringspalt 11 zum grössten Teil von einer im Durchmesser sich vergrössernden Partie der Kolbenstange 2a verschlossen, wodurch sich eine erwünschte Bewegungsdämpfung ergibt.
Bei der Kolbenbewegung in Pfeilrichtung wird die Bewegungsdämpfung zur Hauptsache durch das aus der Bohrung 2b über den Ringspalt 7 abströmende öl reguliert, wobei die ölmenge relativ Idein ist im Verhältnis zu derjenigen, die ungehindert aus dem Raum 8 über die öffnung 9 entweichen kann, wodurch sich wesentlich günstigere Bewegungsabläufe ergeben.
PATENTANSPRUCH
Hydraulischer Antrieb, insbesondere für elektrische Schaltgeräte, mit einem in einem Arbeitszylinder angeordneten Differentialkolben, welcher in beiden Bewegungsrichtungen gesteuert ist, nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass der Differentialkolben (2) eine einseitig offene Bohrung (2b) besitzt, in welche eine feststehende Hohlnadel (5) eingreift, in deren Bohrung ein Rückschlagventil (6) derart angeordnet ist, dass ein Abströmen des Mediums durch das Innere der Hohlnadel verhindert ist.
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The invention relates to a hydraulic drive, in particular for electrical switching devices, in which the working piston located in a working cylinder, formed as a differential piston, is controlled in the two directions of movement by pressurizing or relieving its larger effective piston area, with pressure medium accumulator, working, amplifier - and control valve.
According to the patent claim of the main patent, the hydraulic drive is characterized in that the pressure medium accumulator is constantly connected to the working cylinder space on the side of the smaller effective area of the working piston, and that the working valve is designed as a reversing valve in such a way that by means of its movable valve member in one end position the working cylinder spaces on both sides of the working piston are always connected to each other, while in the other end position of the valve member these spaces are blocked from each other, with the space on the side of the larger effective area of the working piston being connected to a relief opening.
The present invention aims to improve the working cylinder described in the main patent with regard to a desired sequence of movements of the working piston, which in one embodiment of the invention of the main patent has a bore which is open on one side and into which a stationary hollow needle engages in such a way that in one direction of movement of the working piston the working medium displaced by it can flow through a pitting gap located between the needle and the working piston and through the inside of the needle to the relief opening, while the bore is filled in the other direction through the needle inside.
In this embodiment, there are undesirably increased counterforces on the working piston, because when the piston moves in the direction corresponding to the switch-off, the medium to be displaced in front of the piston must make its way through the interior of the needle. For reasons of space, however, the relevant cross-sections can practically hardly be enlarged.
The invention provides a remedy here in that the outflow paths for the medium are appropriately modified. According to the invention, it is proposed to design the differential piston so that the differential piston has an open bore in which a stationary hollow needle engages, in whose bore a check valve is arranged in such a way that the medium is prevented from flowing out through the interior of the hollow needle.
The drawing shows an embodiment of the invention. The working cylinder is designated by 1 in the figure.
The working piston 2 designed as a differential piston has the piston rod 2a on one side, which is coupled to the electrical switching device to be operated in a manner known per se and not shown in detail. On the side of the piston rod 2a, the cylinder space 3 is constantly under high pressure medium, e.g. Pressure oil. For this purpose e.g. A pressure medium storage device can be connected via channels 4. The bore 2b, which is open on one side, is located in the piston 2 and in the piston rod 2a. The hollow needle 5, which is fastened in the cover 1 a of the working cylinder 1, dips into the bore 2 b. At the tip of the hollow needle 5 there is a ball check valve 6 which can close the bore 5a of the needle 5. The needle 5 has a collar 5b which is used to limit the stroke of the piston 2.
Between the needle 5 and the piston 2 there is the annular gap 7, through which the oil can escape from the bore 2b during the piston movement in the direction of the arrow, since the check valve 6 is then closed. At the same time, the oil can flow out of the space 8 through the opening 9 more freely, since this is relieved of pressure for controlling the piston 2 in the direction of the arrow by connecting to the oil sump.
Finally, in the annular space between cylinder 1 and piston rod 2a between cylinder space 3 and piston 2, there is a check valve 10, which is designed as a spring-loaded ring valve and is arranged around piston rod 2a so that an annular gap 11 remains free. If, starting from the right end position, which is given by the fact that the piston 2 rests on the collar 5b, pressurized oil is let in via the opening 9, the piston moves to the left. At the same time pressurized oil passes through the needle 5 into the bore 2b, since the check valve 6 opens. Towards the end of the piston stroke, the annular gap 11 is closed for the most part by a portion of the piston rod 2a which increases in diameter, which results in the desired damping of movement.
When the piston moves in the direction of the arrow, the damping of movement is mainly regulated by the oil flowing out of the bore 2b via the annular gap 7, the amount of oil being relative to that which can escape unhindered from the space 8 via the opening 9, whereby result in much more favorable motion sequences.
PATENT CLAIM
Hydraulic drive, especially for electrical switching devices, with a differential piston arranged in a working cylinder, which is controlled in both directions of movement, according to the patent claim of the main patent, characterized in that the differential piston (2) has a bore (2b) open on one side into which a fixed hollow needle (5) engages, in whose bore a check valve (6) is arranged in such a way that an outflow of the medium through the interior of the hollow needle is prevented.
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