DE1909337A1 - Druckuebersetzer - Google Patents

Druckuebersetzer

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DE1909337A1
DE1909337A1 DE19691909337 DE1909337A DE1909337A1 DE 1909337 A1 DE1909337 A1 DE 1909337A1 DE 19691909337 DE19691909337 DE 19691909337 DE 1909337 A DE1909337 A DE 1909337A DE 1909337 A1 DE1909337 A1 DE 1909337A1
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DE
Germany
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piston
pressure
pressure chamber
booster according
pressure booster
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Pending
Application number
DE19691909337
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English (en)
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Wilhelm Dworak
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B3/00—Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F15B11/032—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
    • F15B2211/216—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being pneumatic-to-hydraulic converters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)

Description

Wd/Fu I9.2.69
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart W, Breitscheidstrasse 4 Druckübersetzer
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckübersetzer mit einem in einem ersten Druckräum gleitenden Differentialkolben, dessen Kolbenteil mit großem Durchmesser von einem kompressiblen Medium beaufschlagt ist, und dessen Kolbenteil mit kleinem Durchmesser in einen vom ersten Druckraum dicht abgetrennten zweiten Druckraum taucht, der mit einem inkompressiblen Medium gefüllt ist und einen gleichachsig zum Differentialkolben angeordneten Arbeitskolben aufnimmt.
0 0 9837/0882
Robert Bosch GmbH R. 9^00
Stuttgart
Derartige hydropneumatische Druckübersetzer haben den Nachteil, daß zwischen dem das inkompressible Medium enthaltenden Druckraum und den angrenzenden Räumen Leckverluste auftreten= Besonders nachteilig ist es, wenn kornpressibles Medium, z. B. Druckluft, in den das kompressible Medium, z. B. öl, enthaltenden Druckraum gelangt. Den Anordnungen von Dichtmitteln sind von der Kostenseite her Grenzen gesetzt, "auch würde hierdurch die Reibung zu groß und damit die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckübersetzer der eingangs genannten Art zu schaffen, der billig in der Herstellung ist und bei dem keine Leckverluste entstehen.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das im zweiten Druckraum eingeschlossene kompressible Medium stets gleiches Volumen aufweist und sich in einer allseitig geschlossenen, elastischen Blase befindet.
Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn der Kolbenteil mit großem Durchmesser des Differentialkolbens und der Arbeitskolben denselben Außendurchmesser haben.
Besonders vorteilhaft ist es, der Blase von vornherein eine Form zu geben, die den sie umgebenden Gehäuseteilen angepaßt ist. Dadurch erhöht sich ihre Lebensdauer.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diesezeigt in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckübersetzer, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Blase.
0 0 9837/0882
Robert Bosch GmbH R. 9400
Stuttgart
Der Druckübersetzer besteht aus einem Gehäuse 1, das aus zwei miteinander verschraubten Gehäusehälften 2 und 3 besteht. Es hat eine durchgehende Langsbohrung 4, die durch eine an der Trennstelle des Gehäuses angeordnete, feste Wand 5 unterteilt ist. An beiden Seiten des Gehäuses ist je ein Deckel angebracht. Der Deckel 6 hat eine Bohrung 7* die mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht.
Im Bohrungsteil zwischen der Wand 5 und dem Deckel 6 ist mit seinem Kolbenteil groien Durchmessers 8 dicht gleitend ein Differentialkolben 9 geführt, dessen Kolbenteil 10 kleinen Durchmessers durch eine mittige Bohrung 11 der Wand 5 hindurchragt. Der Bohrungsabschnitt zwischen der Stirnseite des Differentialkolbens 9 und derr. Deckel 6 bildet einen ersten Druckraum 12. Der Bohrungsabschnitt zwischen der '.vand 5 und dem Differentialkolben ist über eine Bohrung 13 mit der Atmosphäre verbunden.
Das mit einer Rundung versehene Ende des Kolbenteils 10 des Differentialkolbens taucht in einen zweiten Druckraum 14, der sich zwischen der V.'and 5 und einem in der Bohrung 4 gleitend angeordneten Arbeitskolben 15 erstreckt. Die Bohrung 4 ist an dieser Seite ebenfalls mit einem Deckel 16 ver schlossen, der eine mittige Bohrung hat, durch die eine fest am Arbeitskolben 16 angeordnete Kolbenstange ragt. Diese ist mit dem zu betätigenden Organ verbunden.
Der Raum zwischen dem Arbeitskolben 15 und dem Deckel 16 hat eine Bohrung 18, die an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist.
Im zweiten Druckraum 14 ist eine geschlossene Blase 19 aus elastischem Werkstoff angeordnet, die ein stets gleichbleibendes Volumen eines praktisch inkompressiblen Mediums, z. B. öl oder Wasser, auf-
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Robert Bosch GmbH ■ R. 92K)O
Stuttgart
nimmt. Die der Wand 15 zugewandte Stirnseite des Arbeitskolbens 15 ist konkav ausgebildet, und die an den Druckraum 14 grenzende Fläche der Wand 15 hat eine konkav ausgebildete Ringnut 20.
Die Form der Blase 19 ist so gestaltet, daß sich sich den Uir.rissen des Druckraums 14 möglichst genau anpaßt. Dadurch bleibt die an ihr wirksame Verformungsarbeit gering, wodurch sich die Lebensdauer erhöht. Die allseitig geschlossene Blase kann mit Hilfe einer Injektionsnadel mit dem inkompressiblen Medium gefüllt werden. Zu diesem Zweck hat die Blase entweder eine verschließbare öffnung oder eine verdickte Stelle, in die die Injektionsnadel eingestochen wird. Nach dem Herausziehen der Injektionsnadel verschließt sich die Einstichstelle von selbst wieder, wie das z. B. bei einem Gummiball der Fall ist. Die Injektionsnadel hat zwei Kanülen, eine für die Zuführung des inkompressiblen Mediums, eine andere für die Abführung der Luft aus der Blase.
Im Betrieb wird der erste Druckraum 12 über die öffnung 7 im Deckel 6 mit Druckluft beaufschlagt. Der Differentialkolben 9 bewegt sich dabei nach rechts, wodurch der Kolbenteil 10 in den Druckrauni 14 eindringt und die Blase 19 entsprechend verformt. Der Druck des in der Blase befindlichen inkompressiblen Mediums wird im Verhältnis der Flächen der Kolbenteils 8 und 10 des Differentialkolbens 9 erhöht. Dieser Druck wirkt auf den Arbeitskolben 15 und verschiebt ihn. Durch eine geringe Kraft am Differentialkolben 9 kann infolge der Druckübersetzung eine große Kraft am Arbeitskolbens 15 abgegeben werden.
Wird der Druck im ersten Druckraum 12 abgebaut, so wird der Arbeitskolben durch ein über die Bohrung 18 im Gehäuse 1 zugeführtes Medium in seine Ausgangslage zurück bewegt. Für diesen Zweck kann aber auch eine nicht dargestellte, im Raum zwischen dem Arbeitskolben unddem Deckel 16 angeordnete Feder dienen.
Q09837/0882
Robert Bosch GmbH ' R. °ΛθΟ
Stuttgart
Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß keine Leckverluste auftreten können, da das inkompressible Medium in
einem völlig verschlossenen Raum untergebracht ist. Reibungsverluste an sonst nötwendigen Dichtungen entfallen vollständig, wodurch auch die Herstellungskosten gesenkt werden. Das Gehäuse kann auf einfache Weise aus einem Rohr hergestellt sein.

Claims (7)

  1. Robert Bosch GmbH R. 9400
    Stuttgart
    Ansprüche:
    l.J Druckübersetzer mj?t einem in einem ersten Druckraum gleitenden Differentialkolben, dessen Kolbenteil mit großem Durchmesser von einem kompressiblen Medium beaufschlagt ist, und dessen Kolbenteil mit kleinem Durchmesser in einen vom ersten Druckraum dicht abgetrennten zweiten Druckraum taucht, der mit einem inkompressiblen Medium gefüllt ist und einen gleichachsig zum Differentialkolben angeordneten Arbeitskolben aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das im zweiten Druckraum (It) eingeschlossene kompressible Medium stets gleiches Volumen aufweist und sich in einer allseitig geschlossenen, elastischen Blase (19) befindet.
  2. 2. Druckübersetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da2 der Kolbenteil (8) mit großem Durchmesser des Differentialkol.bens (9) und der Arbeitskolben (I5) denselben Außendurchmesser haben.
  3. 3. Druckübersetzer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem zweiten Druckraum (14) abgewandt^en Stirnseite des Arbeitskolbens (15) eine Kolbenstange (17) angeordnet ist.
    009837/0882
  4. 4. Druckübersetzer nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Differentialkolbeh zugewandte Stirnseite des Arbeitskolbens (15) konkav ausgebildet ist.
  5. 5. Druckübersetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase (19) derart vorgeformt ist, daß sie eine der konkaven Höhlung des Arbeitskolbens entsprechende konvexe Wölbung aufweist und eine dem Kolbenteil mit kleinerem Durchmesser des Differentialkolbens entsprechende konkave Höhlung.
  6. 6. Druckübersetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die dem zweiten Druckraum (14) gegenüberliegenden Seite des Arbeitskolbens eine Rückstellkraft, z. B. eine Feder oder ein Steuerdruck, einwirkt.
  7. 7. Druckübersetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß das die Druckräume bildende Gehäuse (1) zweiteilig ausgebildet ist.i.
    009837/0882
    Leerseite
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