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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Doppelzylinder gemäß Anspruch 1.
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Aus der
US 3,386,384 A ist ein Doppelzylinder bekannt, bei dem ein Doppelkolben in dem Doppelzylinder beweglich ist. Jeder der Kolben des Doppelkolbens hat ein Arbeitsvolumen zwischen der äußeren Kolbenwand und der Innenseite der Seitenwand des Doppelzylinders. Der Doppelkolben ist an der Verbindungsstelle der beiden Kolben gegenüber der Innenseite der Seitenwand des Doppelzylinders abgedichtet. Außerdem ist die Führung der Außenseite des jeweiligen Kolbens in dem Doppelzylinder abgedichtet. Das Arbeitsvolumen kann in einer ersten Stellung eines Ventils mit unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit gefüllt werden. Dabei wird der jeweilige Kolben im Sinne einer Vergrößerung des Arbeitsvolumens in dem Doppelzylinder bewegt. In der anderen Ventilstellung wird die Hydraulikflüssigkeit in dem jeweiligen Arbeitsvolumen bei einer Bewegung des Kolbens in entgegengesetzter Richtung abgelassen. Die Kolbenfläche bildet im Inneren des Doppelzylinders jeweils ein Fördervolumen, in dem durch die Bewegung des Kolbens Unterdruck erzeugt wird (Saugphase) oder Druck erzeugt wird (Druckphase). Durch eine entsprechende Stellung eines zugeordneten Ventils kann damit ein Medium angesaugt und wieder abgegeben werden. Die Anordnung stellt somit eine Pumpe dar.
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Eine hierzu im Aufbau identische Pumpeinrichtung ist auch in der
DE 199 22 636 A1 beschrieben.
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Aus der
US 788,071 A ist eine Pumpeinrichtung bekannt, bei der bei einem in einem Doppelzylinder beweglichen Doppelkolben der Antrieb erfolgt durch eine mechanische Bewegung der Kolbenstangen, die aus dem Doppelzylinder herausgeführt sind. Durch die Bewegung des Doppelkolbens in dem Doppelzylinder werden zwei Arbeitsvolumina im Gegentakt vergrößert und verkleinert. Dadurch wird eine kontinuierliche Förderung eines Mediums ermöglicht.
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Aus der
CN 104 100 581 A ist ein Zylinder bekannt mit einem Kolben. Im Inneren des Zylinders sind unterschiedliche Arbeitsräume gebildet. Einer der Arbeitsräume wird durch die volle Fläche des Kolbens begrenzt. Ein anderer Arbeitsraum wird lediglich durch einen Teil der Fläche des Kolbens begrenzt. Durch die unterschiedlich großen Flächen des Kolbens, die bei der Begrenzung des ersten Arbeitsraumes und des zweiten Arbeitsraumes wirken, ist dieser Zylinder entweder ein Druckübersetzer oder ein Druckuntersetzer.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird eine alternative Gestaltung eines Doppelzylinders vorgeschlagen.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Doppelkolben in dem Doppelzylinder beweglich, Die Kolben und Kolbenstangen sind als Hohlraum zur Aufnahme von Druckmedium ausgebildet.
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Der Doppelzylinder ist als Doppelzylinder ausgelegt, der zwischen dem Doppelkolben und jedem der beiden Enden des Doppelzylinders jeweils ein Volumen aufweist, das einen Hub des Doppelkolbens in dem Doppelzylinder darstellt.
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Der erste Arbeitsraum und der zweite Arbeitsraum sind gegeneinander abgedichtet, indem wenigstens einer der beiden Kolben eine umlaufende Dichtung aufweist, mit der der entsprechende Kolben gegenüber der Seitenwand des Doppelzylinders abgedichtet ist.
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Die beiden Kolben und des Doppelkolbens werden folgendermaßen synchron zueinander bewegt:
- ➢ Bei der Bewegung des Doppelkolbens in Richtung des ersten Endes des Doppelzylinders verringert sich das Volumen des ersten Arbeitsraumes zwischen dem Doppelkolben und dem ersten Ende des Doppelzylinders. Gleichzeitig vergrößert sich das Volumen des zweiten Arbeitsraums zwischen dem Doppelkolben und dem zweiten Ende des Doppelzylinders.
- ➢ Bei einer Bewegung des Doppelkolbens in Richtung des zweiten Endes des Doppelzylinders verringert sich das Volumen des zweiten Arbeitsraums zwischen dem Doppelkolben und dem zweiten Ende des Doppelzylinders. Gleichzeitig vergrößert sich das das Volumen des ersten Arbeitsraums zwischen dem Doppelkolben und dem ersten Ende des Doppelzylinders.
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In dem Doppelzylinder ist jeweils eine Kolbenstange mit dem jeweils ersten Ende der Kolbenstange an dem Doppelkolben angebracht. Die beiden Kolbenstangen sind durch die sich gegenüberliegenden Enden des Doppelzylinders aus dem Doppelzylinder herausgeführt. Die jeweils zweiten Enden der beiden Kolbenstangen sind ortsfest angebracht.
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Die Kolbenstangen bestehen jeweils aus einem ersten Rohr und einem zweiten Rohr. Das erste Rohr ist als Hohlrohr ausgestaltet. Das zweite Rohr ist ebenfalls als Hohlrohr ausgestaltet.
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Die zweiten Kolbenstangen sind um den Hohlraum (115) entsprechend den ersten Kolbenstangen um den Hohlraum (105) aufgebaut.
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Der Außendurchmesser des zweiten Rohrs ist so auf den Innendurchmesser des als Hohlrohr ausgestalteten ersten Rohrs abgestimmt, dass das zweite Rohr in dem als Hohlrohr ausgestalteten ersten Rohr in axialer Richtung verschiebbar ist derart, dass der durch das wenigstens eine Hohlrohr gebildeten Hohlraum abgedichtet ist an dem Ende des ersten Rohrs, an dem das zweite Rohr abhängig von dessen Bewegungsrichtung aus dem als Hohlrohr ausgestalteten ersten Rohr heraus verschoben wird oder in das zweite Rohr hinein verschoben wird.
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Jeder der beiden Kolben des Doppelkolbens ist als Hohlraum ausgebildet, in den das jeweils erste Rohr der jeweiligen Kolbenstange mündet. Dadurch wirkt das Medium im Inneren der beiden Rohre im Hohlraum des jeweiligen Kolbens auf die Innenseite der jeweiligen Kolbenfläche.
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Der Hohlraum des wenigstens einen Hohlrohres ist mit Druck beaufschlagbar oder mit Atmosphärendruck verbunden. Die Druckbeaufschlagung kann pneumatisch oder hydraulisch erfolgen.
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Hierbei ist ein entsprechender Anschluss des Hohlraums entweder mit einer Fördereinrichtung verbindbar, mittels der unter Druck stehendes Medium (hydraulisches oder pneumatisches Medium) zu dem Anschluss des Hohlraums gefördert wird.
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Die Verbindung mit Atmosphärendruck kann erfolgen, indem bei einem pneumatischen Medium der Anschluss mit der Umgebungsluft verbunden wird. Bei einem hydraulischen Medium kann die Verbindung mit Atmosphärendruck erfolgen, indem der Anschluss mit einem drucklosen Vorratsbehälter des hydraulischen Mediums verbunden wird.
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Wenn der Anschluss des Hohlraums wieder mit Druck beaufschlagt werden soll, kann bei dem hydraulischen Medium die Fördereinrichtung über ihre Saugseite mit dem Vorratsbehälter verbunden werden. Damit wird das hydraulische Medium durch die Fördereinrichtung unter Druck wieder dem Anschluss des Hohlraums zugeführt. Es entsteht damit ein geschlossener Kreislauf für das hydraulische Medium.
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Für die Beaufschlagung mit Druck sowie die Verbindung mit dem Atmosphärendruck ist der Hohlraum zumindest mittelbar mit einer Drucksteuer-Ventil-Anordnung verbunden.
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Diese Drucksteuer-Ventil-Anordnung kann aus zwei 3/2-Ventilen bestehen. Jedes dieser 3/2-Ventile ist dem jeweiligen Hohlraum in einer der beiden Kolbenstangen zugeordnet. Die 3/2-Ventile können auch durch zwei 2/2-Ventilen ersetzt werden, die entsprechend koordiniert angesteuert werden.
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Der Hohlraum kann unmittelbar an einen Anschluss der Drucksteuer-Ventil-Anordnung angeschlossen sein. Das hydraulische oder pneumatische Medium wird bei dieser Ausgestaltung direkt in den Hohlraum hinein gefördert oder aus dem Hohlraum heraus gefördert.
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Es ist auch möglich, einen mittelbaren Anschluss des Hohlraums vorzusehen, indem der Hohlraum mit einem Medium gefüllt ist, das geeignet ist, einen Druck zu übertragen. Dazu ist dieses Medium zumindest weitgehend inkompressibel. Der Hohlraum ist dazu mit einem Behälter verbunden, in dem das Medium mit einem bestimmten Pegel steht, der davon abhängt, ob die Kolbenstange auseinandergezogen oder zusammengeschoben ist. Wenn dieser Behälter unter Druck gesetzt wird, wird dieser Druck über das Medium in den Hohlraum weiterübertragen.
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Außerdem weist der Doppelzylinder an jedem seiner beiden Enden jeweils einen ersten Anschluss und jeweils einen zweiten Anschluss auf. Jeder dieser Anschlüsse ist jeweils mit einer Strömungsmedium-Ventil-Anordnung verbunden.
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Die Drucksteuer-Ventil-Anordnung wird wie folgt geschaltet:
- ➢ In einer ersten Schaltstellung der Drucksteuer-Ventil-Anordnung wird der Hohlraum der ersten Kolbenstange mit Druck beaufschlagt und der Hohlraum der zweiten Kolbenstange wird mit dem Umgebungsdruck verbunden.
- ➢ In einer zweiten Schaltstellung der Drucksteuer-Ventil-Anordnung wird der Hohlraum der ersten Kolbenstange mit dem Umgebungsdruck verbunden und der Hohlraum der zweiten Kolbenstange wird mit Druck beaufschlagt.
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Die Strömungsmedium-Ventil-Anordnung wird koordiniert zur Drucksteuer-Ventil-Anordnung wie folgt geschaltet:
- ➢ Wenn die Drucksteuer-Ventil-Anordnung in der ersten Schaltstellung ist, ist die Strömungsmedium-Ventil-Anordnung wie folgt geschaltet:
- ➢ Für die beiden Anschlüsse (142, 143) am ersten Ende (140) des Doppelzylinders gilt Folgendes:
- ➢ Der erste Anschluss (142) an dem ersten Ende (140) des Doppelzylinders (1) ist mit einem Wasserreservoir (120) verbunden.
- ➢ Der zweite Anschluss (143) an dem ersten Ende (140) des Doppelzylinders (1) ist gesperrt.
und - ➢ Für die beiden Anschlüssen am zweiten Ende des Doppelzylinders gilt Folgendes:
- ➢ Der erste Anschluss (152) an dem zweiten Ende (150) des Doppelzylinders (1) ist gesperrt.
- ➢ Der zweite Anschluss (153) an dem zweiten Ende (150) des Doppelzylinders (1) ist mit einer Abflussleitung (130) verbunden.
- ➢ Wenn die Drucksteuer-Ventil-Anordnung in der zweiten Schaltstellung ist, ist die Strömungsmedium-Ventil-Anordnung wie folgt geschaltet:
- ➢ Für die beiden Anschlüsse am ersten Ende des Doppelzylinders gilt Folgendes:
- ➢ Der erste Anschluss an dem ersten Ende des Doppelzylinders ist gesperrt.
- ➢ Der zweite Anschluss an dem ersten Ende des Doppelzylinders ist mit der Abflussleitung verbunden.
und - ➢ Für die beiden Anschlüssen am zweiten Ende des Doppelzylinders gilt Folgendes:
- ➢ Der erste Anschluss an dem zweiten Ende des Doppelzylinders ist mit dem Wasserreservoir verbunden.
- ➢ Der zweite Anschluss an dem zweiten Ende des Doppelzylinders ist gesperrt.
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Mit diesem Doppelzylinder ist es beispielsweise möglich, Wasser aus einem Wasserreservoir zu fördern zum Antrieb von Turbinen. Der Doppelzylinder kann ebenfalls dazu verwendet werden, Wasser aus einem Wasserreservoir zu fördern, um dieses zu verteilen, beispielsweise in der Anwendung eines Bewässerungssystems für den Garten oder in der Landwirtschaft.
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Es ist möglich, mehrere dieser Doppelzylinder in einer Parallelschaltung zu betreiben.
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Die beschriebenen Ventil-Anordnungen umfassen unterschiedliche Ausgestaltungen verschiedener möglicher Kombinationen von Ventilen.
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Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 betrifft einen Doppelzylinder, bei dem die Druckbeaufschlagung hydraulisch erfolgt. Der Atmosphärendruck ist realisierbar durch einen als „Sumpf“ bezeichneten Vorratsbehälter der Hydraulikflüssigkeit, der mit einem Anschluss der Drucksteuer-Ventil-Anordnung verbunden ist.
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Über diesen Anschluss kann der entsprechende Hohlraum (im oben genannten Sinne „zumindest mittelbar“) mit dem „Atmosphärendruck“ verbunden werden.
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Es ist eine Hydraulikfördereinrichtung vorhanden, deren Saugseite mit einer Ausgangsleitung des Vorratsbehälters der Hydraulikflüssigkeit verbunden ist und deren Druckseite mit einem weiteren Anschluss der Drucksteuer-Ventil-Anordnung verbunden ist.
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Über diesen Anschluss kann der entsprechende Hohlraum (im oben genannten Sinne „zumindest mittelbar“) mit Druck beaufschlagt werden.
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Dadurch lässt sich ein geschlossener Kreislauf für die Hydraulikflüssigkeit realisieren.
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Bei der Ausgestaltung des Doppelzylinders nach Anspruch 3 erfolgt die Druckbeaufschlagung pneumatisch. Ein Anschluss der Drucksteuer-Ventil-Anordnung ist mit Atmosphärendruck verbunden. Ein weiterer Anschluss der Drucksteuer-Ventil-Anordnung kann mit Druck beaufschlagt werden.
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Beispielsweise kann der weitere Anschluss der Drucksteuer-Ventil-Anordnung an einen pneumatischen Druckspeicher angeschlossen sein. Ebenso kann eine Fördereinrichtung (Pumpe) mit diesem weiteren Anschluss verbunden sein. Über die Fördereinrichtung kann beispielsweise Luft aus der Umgebung verdichtet und zu diesem weiteren Anschluss der Drucksteuer-Ventil-Anordnung geführt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei:
- 1: eine erste Ausgestaltung eines Doppelzylinders, der mit Druckluft betrieben wird,
- 2: eine zweite Ausgestaltung eines Doppelzylinders, der hydraulisch betrieben wird,
- 3: eine erste Darstellung eines Endes des Doppelzylinders mit einer ersten Position des Kolbens,
- 4: eine weitere Darstellung des Endes des Doppelzylinders mit einer anderen Position des Kolbens,
- 5: eine Prinzipdarstellung von zwei parallel geschalteten Doppelzylindern zum Antrieb einer Turbine,
- 6: eine Draufsicht auf die Anordnung der 5 und
- 7: eine Prinzipanordnung der Schaltzustände der Drucksteuer-Ventil-Anordnung und der Strömungsmedium-Ventil-Anordnung, dargestellt durch ein 10/2-Ventil.
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1 zeigt eine erste Ausgestaltung eines Doppelzylinders 1, der mit Druckluft betrieben wird. Der Doppelzylinder 1 ist so aufgebaut, dass in dem Doppelzylinder 1 zwei Kolben 104 und 114 in axialer Richtung des Doppelzylinders 1 beweglich sind. Die beiden Kolben 104, 114 werden synchron zueinander bewegt. Es ist auch vorstellbar, dass die beiden Kolben 104 und 114 baulich in einem Kolben vereinigt sind. Dabei bleiben die Kammern in den Kolben 104 und 114 durch eine Trennwand voneinander getrennt.
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Der Doppelzylinder 1 weist einen ersten Arbeitsraum 141 auf zwischen dem ersten Ende 140 des Doppelzylinders 1, an dem der erste Teil des Zulaufes 120 angeschlossen ist, und dem Kolben 104. Dieser erste Teil des Zulaufes 120 ist mit dem Ventil 101 abschließbar. An diesem ersten Ende 140 des Doppelzylinders 1 ist ebenfalls der erste Teil des Ablaufes 130 angeschlossen. Dieser erste Teil des Ablaufes 130 ist mit dem Ventil 102 abschließbar. Der erste Arbeitsraum 141 des Doppelzylinders 1 erstreckt sich zwischen dem ersten Ende 140 des Doppelzylinders 1 und der „Rückseite“ des Kolbens 104.
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Der Doppelzylinder 1 weist einen zweiten Arbeitsraum 151 auf zwischen dem zweiten Ende 150 des Doppelzylinders 1, an dem der zweite Teil des Zulaufes 120 angeschlossen ist, und dem Kolben 114. Dieser zweite Teil des Zulaufes 120 ist mit dem Ventil 111 abschließbar. An diesem zweiten Ende 150 des Doppelzylinders 1 ist ebenfalls der zweite Teil des Ablaufes 130 angeschlossen. Dieser zweite Teil des Ablaufes 130 ist mit dem Ventil 112 abschließbar. Der zweite Arbeitsraum 151 des Doppelzylinders 1 erstreckt sich zwischen dem zweiten Ende 150 des Doppelzylinders 1 und der „Rückseite“ des Kolbens 114.
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Die beiden Arbeitsräume 141 und 151 sind gegeneinander abgedichtet, indem wenigstens einer der beiden Kolben 104 und 114 eine umlaufende Dichtung aufweist, mit der der entsprechende Kolben gegenüber der Seitenwand des Doppelzylinders 1 abgedichtet ist.
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In der in 1 gezeigten Darstellung ist der die Kolbenstange des Kolbens 104 zusammengeschoben. Die Kolbenstange des Kolbens 114 ist auseinandergezogen.
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Der Kolben 114 weist eine Kolbenstange auf, die aus einem ersten Doppel-Hohlrohr besteht, das mit seinem ersten Ende am Eingang des zweiten Endes 150 des Doppelzylinders 1 in den Doppelzylinder 1 hineingeführt ist. Von diesem ersten Ende ist dieses Dopel-Hohlrohr von dem Doppelzylinder 1 nach außen weggeführt. In diesem ersten Doppel-Hohlrohr ist ein zweites Hohlrohr derart angeordnet, dass das zweite Hohlrohr in dem ersten Doppel-Hohlrohr in axialer Richtung verschiebbar ist. Das erste Doppel-Hohrohr weist eine Außenwand auf sowie eine innere Trennwand. Das zweite Hohlrohr weist eine Außenwand auf, deren Innendurchmesser derart auf den Außendurchmesser der inneren Trennwand des Doppel-Hohlrohres abgestimmt ist und deren Außendurchmesser derart auf den Innendurchmesser der Außenwand abgestimmt ist, dass das zweite Hohlrohr entlang des ersten Doppel-Hohlrohres verschiebbar ist. Es sind Dichtungen vorgesehen, so dass der Hohlraum 115 in der Kolbenstange des Kolbens 114 abgedichtet ist.
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Die Kolbenstange des Kolbens 104 ist entsprechend aufgebaut. Für weitere Einzelheiten wird auf die Darstellung der 3 verwiesen, in der die Verhältnisse für die Kolbenstange des Kolbens 104 im Detail dargestellt sind.
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Der Hohlraum 105 im Inneren der Kolbenstange des Kolbens 104 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit Wasser gefüllt. Dieser Hohlraum erstreckt sich bis in den Behälter 106. Am anderen Ende des Behälters 106 ist ein Anschluss angebracht, über den dieses Ende des Behälters 106 durch eine Anordnung aus zwei 2/2-Ventilen 107 und 108 entweder mit dem Umgebungsdruck verbunden werden kann (Öffnung des Ventils 108 bei geschlossenem Ventil 107) oder mit Druck beaufschlagt werden kann (Öffnung des Ventils 107 bei geschlossenem Ventil 108). Der Behälter 109 kann ein Druckspeicher sind, indem unter Druck stehende Luft gespeichert werden kann. Es ist ebenso möglich, anstelle des Behälters 109 eine Pumpe vorzusehen, über die an den entsprechenden Anschluss mit Druck beaufschlagte Luft gefördert werden kann.
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Anstelle der beiden 2/2-Ventile 107 und 108 kann auch ein 3/2-Ventil vorgesehen werden.
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Der Hohlraum 115 im Inneren der Kolbenstange des Kolbens 114 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit Wasser gefüllt. Dieser Hohlraum erstreckt sich bis in den Behälter 116. Am anderen Ende des Behälters 116 ist ein Anschluss angebracht, über den dieses Ende des Behälters 116 durch eine Anordnung aus zwei 2/2-Ventilen 117 und 118 entweder mit dem Umgebungsdruck verbunden werden kann (Öffnung des Ventils 118 bei geschlossenem Ventil 117) oder mit Druck beaufschlagt werden kann (Öffnung des Ventils 117 bei geschlossenem Ventil 118). Der Behälter 119 kann ein Druckspeicher sind, indem unter Druck stehende Luft gespeichert werden kann. Es ist ebenso möglich, anstelle des Behälters 119 eine Pumpe vorzusehen, über die an den entsprechenden Anschluss mit Druck beaufschlagte Luft gefördert werden kann.
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Anstelle der beiden 2/2-Ventile 117 und 118 kann auch ein 3/2-Ventil vorgesehen werden.
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Die beiden Ventilkombinationen 107, 108 sowie 117, 118 werden zum einen jeweils „in sich“ synchronisiert betrieben, indem eines der beiden Ventile jeder der Ventilkombinationen geöffnet ist, wenn das andere Ventil der entsprechenden Ventilkombination geschlossen ist. Die beiden Ventilkombinationen 107, 108 sowie 117, 118 werden weiterhin zueinander synchronisiert betrieben, indem das Ventil 107 geschlossen ist, wenn das Ventil 117 geöffnet ist. Entsprechend wird das Ventil 107 geöffnet, wenn das Ventil 117 geschlossen wird.
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In der dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ventil 117 geöffnet. Damit wird der Hohlraum 115 mit Druck beaufschlagt. Entsprechend ist das Ventil 118 geschlossen. Das Ventil 107 ist geschlossen. Damit ist das Ventil 108 geöffnet. Der Hohlraum 105 steht damit unter dem Umgebungsdruck (Atmosphärendruck). Durch die Druckverhältnisse wird der Kolben 114 in der Zeichnung in dem Doppelzylinder 1 nach rechts verschoben. Der Kolben 104 wird in der Zeichnung in dem Doppelzylinder 1 ebenfalls nach rechts verschoben. Es ist zu sehen, dass der Flüssigkeitspegel in dem Behälter 106 entsprechend höher ist als der Flüssigkeitspegel in dem Behälter 116.
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Es ist ersichtlich, dass es nicht zwingend notwendig ist, den Hohlraum 105 sowie den Hohlraum 115 mit Wasser zu füllen. Die Anordnung kann auch rein pneumatisch betrieben werden, indem der Hohlraum 105 sowie der Behälter 106 mit Luft gefüllt sind. Dies gilt dann ebenso für den Hohlraum 115 sowie den Behälter 116.
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Es ist ersichtlich, dass die Druckspeicher 109 und 119 auch zu einem Druckspeicher baulich vereinigt sein können. Entsprechendes gilt für eine Fördereinrichtung. Dies erweist sich insofern als vorteilhaft, weil die Fördereinrichtung durchgehend betrieben werden kann. Durch die Schaltstellung der beiden Ventile 107 und 117 wird dann definiert, welcher der beiden Behälter 106 und 116 gerade mit Druck beaufschlagt wird.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 ist das Ventil 117 geöffnet. Die Schaltstellungen der Ventile 118, 107 und 108 ergeben sich entsprechend den bisherigen Erläuterungen.
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Daraus ergibt sich folgende Kombination der Schaltzustände der Ventile 101 und 111 sowie 102 und 112:
- ➢ 101: geschlossen
- ➢ 111: geöffnet
- ➢ 102: geöffnet
- ➢ 112: geschlossen
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Das bedeutet, dass (während der Bewegung der Kolben 104 und 114 in der Zeichnung der 1 „nach rechts“) der zweite Arbeitsraum 151 über das Wasserreservoir 120 mit Wasser gefüllt wird. Dazu ist das Ventil 111 geschlossen und das Ventil 112 geschlossen.
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In demselben Arbeitshub (Bewegung der Kolben 104 und 114 in der Zeichnung der 1 „nach rechts“) wird der erste Arbeitsraum 141 über das geöffnete Ventil 102 in die Abflussleitung 130 entleert. Das Ventil 101 ist geschlossen.
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In dem daran anschließenden Arbeitshub erfolgt eine Änderung der Schaltzuständeder Ventile 107, 108, 117 und 118. Dadurch wird der Doppelkolben 104, 114 in der Zeichnung der 1 nach links bewegt. Die Schaltzustände der Ventile 101, 192, 111, 112 werden dabei ebenfalls geändert. Dadurch erfolgt eine Entleerung des zweiten Arbeitsraums 151 in die Abflussleitung 130. Der erste Arbeitsraum 141 wird über das Wasserreservoir 120 gefüllt.
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In der Darstellung der 1 sind weiterhin Sammelleitungen 103 und 113 zu sehen. Damit ist dargestellt, dass mehrere dieser Doppelzylinder in Parallelschaltung betrieben werden können. Die Ventilanordnungen dieser Doppelzylinder werden synchronisiert betrieben, so dass diese Doppelzylinder sich jeweils in demselben Arbeitshub befinden.
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Das Wasserreservoir kann beispielsweise ein See oder ein Fluss sein, aus dem über eine oder mehrere Leitungen Wasser entnehmbar ist. An die Abflussleitung 130 kann ein Verteilsystem angeschlossen sein zur Bewässerung von landwirtschaftlich genutzten Flächen. Ebenso kann eine oder auch mehrere Turbinen angeschlossen sein.
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2 zeigt eine zweite Ausgestaltung eines Doppelzylinders 1, der hydraulisch betrieben wird.
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Entsprechende Bauteile zur 1 sind mit identischen Bezugszeichen versehen. Die Funktionsweise der Anordnung nach 2 entspricht hinsichtlich der Kombination der Schaltfunktionen der Ventile der Beschreibung im Zusammenhang mit 1. Das hydraulische System besteht aus den Behältern 106 und 116, die im Ausführungsbeispiel der 2 als Zylinder ausgebildet sind, in denen die Kolben beweglich sind. Die Kolbenstangen der Kolben weisen Hohlräume 207 und 217 auf. Diese Hohlräume sind wechselweise mit den Förderelementen 210 und 220 verbindbar sowie mit dem Sammelbehälter, die sich an der Saugseite der Fördereinrichtungen 210 und 220 befinden.
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Es ist noch zu sehen, dass in der Anordnung der 2 in den Zylindern Federn angeordnet sind, die den jeweiligen Kolben nach oben drücken, wenn der entsprechende Hohlraum 207 bzw. 217 mit dem Sammelbehälter für die Hydraulikflüssigkeit verbunden ist.
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Es ist zu sehen, dass die Kolbenstangen der Kolben in den Zylindern 106 und 116 als Hohlräume 207 und 217 ausgebildet sind. Die Kolbenstangen sind teleskopierbar wie dies in technischer Hinsicht bereits im Zusammenhang mit den Kolbenstangen der Kolben 104 und 114 im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurde.
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Auch bei der Darstellung der 2 ist es möglich, die Hohlräume 105 und 215 direkt mit dem hydraulischen Medium zu versorgen und damit direkt an die Fördereinrichtungen 210 und 220 bzw. die Behälter an den Saugseiten dieser Fördereinrichtungen 210 und 220 zu verbinden. Die Zylinder 106 und 116 entfallen dann.
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3 zeigt eine erste Darstellung des ersten Endes 140 des Doppelzylinders 1 mit einer ersten Position der Kolben 104 und 114. Diese Stellung der Kolben 104 und 114 entspricht der Darstellung der 1.
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4 zeigt eine weitere Darstellung des Endes 140 des Doppelzylinders 1 mit einer anderen Position der Kolben 104 und 114.
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Es ist zu sehen, dass die Kolbenstange aus einem ersten Hohlrohr besteht, das ortsfest angebracht ist. Dieses erste Hohlrohr 401 besteht auf der Außenwand 406 sowie einer im inneren des Hohlrohrs 401 befindlichen weiteren Wand 405. Zwischen diesen beiden Wänden 405 und 406 ist die Wand 407 eines weiteren Hohlrohrs 402 beweglich in axialer Richtung. Dadurch sind diese beiden Hohlrohre 401 und 402 relativ zueinander axial verschiebbar. Die Außenseite der Wand 407 ist gegenüber der Innenseite der Wand 406 durch die Dichtungen 403 abgedichtet. Die Außenseite der Wand 405 ist gegenüber der Innenseite der Wand 407 durch die Dichtungen 404 abgedichtet. Dadurch ist der Hohlraum 105 insoweit abgedichtet, dass durch die axiale Verschiebbarkeit der beiden Hohlrohre relativ zueinander kein Medium aus dem Hohlraum 105 entweichen kann.
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Es ist weiterhin noch zu sehen, dass die Kolben 104 und 114 zur Wand der Doppelzylinders 1 hin durch die Dichtungen 301 und 302 abgedichtet sind. Damit ist der erste Arbeitsraum 141 der Darstellungen der 1 und 2 gegenüber dem zweiten Arbeitsraum 151 abgedichtet.
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5 zeigt eine Prinzipdarstellung von zwei parallel geschalteten Doppelzylindern 1 zum Antrieb einer Turbine 501. Es ist weiterhin das Wasserreservoir 120 zu sehen.
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6 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung der 5. Es ist zu sehen, dass das Wasserreservoir 120 ein Fluss 601 ist.
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7 zeigt eine Prinzipanordnung der Schaltzustände der Drucksteuer-Ventil-Anordnung und der Strömungsmedium-Ventil-Anordnung, dargestellt durch ein 10/2-Ventil. Dabei ist zu sehen, dass die Anschlüsse in der Kombination der Verbindung synchronisiert so geschaltet sind, dass sich zwei Schaltzustände ergeben.
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Der Anschluss 701 ist der Anschluss, an dem der Druck (pneumatisch oder hydraulisch) anliegt. Der Anschluss 702 ist der Anschluss, über den die Hohlräume 105 und 115 entspannt werden (im Sinne der obigen Beschreibung mittelbar oder ggf. auch unmittelbar).
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In der Darstellung der 7 ist ein innerer Ventilkörper zu sehen, der in dem Ventil verschiebbar ist. Entsprechend der Richtung des Pfeils 703 ist dieser Ventilkörper in der Zeichnung der 7 nach links verschiebbar. Dadurch gelangt das Ventil von der dargestellten ersten Schaltposition in die zweite Schaltposition.
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Die unterschiedlichen Verbindungen zwischen den Anschlüssen sind in den beiden Blöcken dargestellt, die gemeinsam den inneren Ventilkörper bilden.
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Der Schaltzustand der 1 und 2 ergibt sich, wenn in der Darstellung der 7 der rechte der beiden Blöcke des inneren Ventilkörpers an den Anschlüssen des Ventils anliegt. Dazu wird der inneren Ventilkörper entsprechend der Pfeilrichtung 703 nach links verschoben. Die in 7 dargestellte Position des Ventils entspricht dann dem umgekehrten Arbeitshub.
