DE19510071A1 - Hydraulic piston movement system - Google Patents

Hydraulic piston movement system

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DE19510071A1
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Klaus Brugger
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Klaus Brugger
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Abstract

When a first valve (108) between pump (104) and piston sector (110) of the cylinder (102) is open (a), the piston moves in direction (A) as against the closed valve condition (b) which produces a second piston movement in direction (B). The pump and cylinder piston (114) are connected via a first water flow regulator (112). The two conditions of a second valve (116), used as hydraulic link between a fluid reservoir (118) and the cylinder piston sector, draw fluid over from reservoir to piston sector during movement in direction (A), whilst in the second position excess fluid drains back from sector into the reservoir. A pressure limiting device (12) is arranged between pump and an overflow reservoir (122). Fluid entry to the pump can be blocked by a first nonreturn valve (106) placed between pump and flow regulator, using the closed setting of the regulator to act as a second nonreturn valve here used to stop off flow from pump to cylinder piston sector.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Treiben eines Kolbens und insbesondere zum hydraulischen Treiben eines Kolbens mittels eines Fluids.The present invention relates to a device for driving a piston and especially for hydraulic Driving a piston using a fluid.

Im Stand der Technik sind bereits hydraulische Schaltungen zum Treiben von Kolben bekannt.Hydraulic circuits are already in the prior art known for driving pistons.

In Fig. 2 ist eine solche bekannte Anordnung dargestellt. Bei einer solchen bekannten Anordnung wird ein Kolben 200, der in einem Zylinder 202 beweglich angeordnet ist, mittels eines Fluids, das durch eine Pumpe 204 gepumpt wird, bewegt. Die Pumpe ist über einen sogenannten 4/3-Wegeschieber 206, ein Doppelrückschlagventil 208 und ein Lasthalteventil 210 mit einem Pleuelabschnitt 212 des Zylinders 200 fluidmäßig verbunden.Such a known arrangement is shown in FIG . In such a known arrangement, a piston 200 , which is movably arranged in a cylinder 202 , is moved by means of a fluid that is pumped by a pump 204 . The pump is fluidly connected to a connecting rod section 212 of the cylinder 200 via a so-called 4/3-way spool 206 , a double check valve 208 and a load holding valve 210 .

Ein Kolbenabschnitt 214 des Zylinders 200 ist über das Last­ halteventil 210, das Doppelrückschlagventil 208 und den 4/3-Wegeschieber 206 mit einem Überlaufbehälter 216 fluid­ mäßig in Verbindung. Über den 4/3-Wegeschieber 206 wird, wenn sich dieser in einer ersten Stellung 206a befindet, das von der Pumpe geförderte Fluid, in diesem Fall handelt es sich hierbei um Öl, über das Doppelrückschlagventil 208 und über das Lasthalteventil 210 in den Pleuelabschnitt 212 des Zylinders gefördert.A piston section 214 of the cylinder 200 is in fluid communication with an overflow container 216 via the load holding valve 210 , the double check valve 208 and the 4/3-way slide 206 . Via the 4/3-way spool 206 , when it is in a first position 206 a, the fluid conveyed by the pump, in this case it is oil, via the double check valve 208 and the load holding valve 210 into the connecting rod section 212 promoted the cylinder.

Aus dem Kolbenabschnitt 214 wird entsprechend der Überset­ zung eine höhere Ölmenge über das Lasthalteventil 210, das Doppelrückschlagventil 208 und den 4/3-Wegeschieber in den Auffangbehälter 216 befördert. Dies geschieht ohne Last.From the piston section 214 , a higher amount of oil is conveyed via the load holding valve 210 , the double check valve 208 and the 4/3-way slide into the collecting container 216 in accordance with the translation. This happens without load.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Bezeichnung Übersetzung im Zusammenhang mit einem Zylinder das Verhältnis der mit Druck beaufschlagten Fläche des Kolbenabschnitts zu der mit Druck beaufschlagten Fläche des Pleuelabschnitts darstellt.It should be noted that the term translation in the context of a cylinder the ratio of with  Pressure applied area of the piston section to the Represents the pressurized area of the connecting rod section.

Das Lasthalteventil 210 stellt sicher, daß unabhängig von der Fördermenge und Lastrichtung der Kolben 200 immer mit der der Fördermenge der Pumpe 204 entsprechenden Geschwin­ digkeit bewegt wird.The load holding valve 210 ensures that regardless of the flow rate and load direction of the piston 200 is always moved with the speed corresponding to the flow rate of the pump 204 .

Das Doppelrückschlagventil 208 dient dazu, ein Auslaufen von Öl zu verhindern, wenn sich der 4/3-Wegeschieber in seiner Null-Stellung 206b befindet. Ferner dient das Doppelrück­ schlagventil 201 dazu, den Kolben 200 in dieser Stellung des 4/3-Wegeschiebers 206 bewegungsunfähig zu machen.The double check valve 208 serves to prevent oil from escaping when the 4/3-way spool is in its zero position 206 b. Furthermore, the double check valve 201 is used to immobilize the piston 200 in this position of the 4/3-way spool 206 .

Die Funktionsweise des beschriebenen 4/3-Wegeschiebers des Doppelrückschlagventils und des Lasthalteventils sind an sich bekannt und werden deshalb nicht näher beschrieben.The operation of the 4/3-way valve described Double check valve and the load holding valve are on are known and are therefore not described in detail.

Mittels eines Überdruckventils 218, das mit der Pumpe 204 verbunden ist, wird ein maximal zulässiger Druck in der An­ ordnung eingestellt. Für den Fall, daß dieser Druck über­ schritten wird, öffnet das Überdruckventil 218 und das Fluid wird in einen weiteren Überlaufbehälter 220 geleitet.By means of a pressure relief valve 218 , which is connected to the pump 204 , a maximum permissible pressure is set in the order. In the event that this pressure is exceeded, the pressure relief valve 218 opens and the fluid is passed into a further overflow container 220 .

Wie bereits der Fig. 2 zu entnehmen ist, verwendet diese Anordnung aufwendige Komponenten (z. B. 206, 210), deren Her­ stellung sehr kostenintensiv ist.As can be seen from Fig. 2, this arrangement uses complex components (z. B. 206, 210), the manufacture of which is very expensive.

Folglich besteht ein Nachteil dieser bekannten Anordnung darin, daß deren Herstellung bzw. Verwendung mit erheblichen Kosten einhergeht.Hence there is a disadvantage of this known arrangement in that their manufacture or use with considerable Costs.

Anhand der Fig. 3 ist eine weitere bekannte Anordnung darge­ stellt. Diese Anordnung umfaßt einen Kolben 300, der in einem Zylinder 302 beweglich angeordnet ist.On the basis of Fig. 3 is another known arrangement provides Darge. This arrangement includes a piston 300 movably disposed in a cylinder 302 .

Eine Pumpe 304 ist über ein erstes Ventil 306, ein zweites Ventil 308 und eine erste Blende 310 mit einem Pleuelab­ schnitt 312 des Zylinders 302 fluidmäßig verbunden.A pump 304 is fluidly connected via a first valve 306 , a second valve 308 and a first orifice 310 to a connecting rod section 312 of the cylinder 302 .

Ein Kolbenabschnitt 314 des Zylinders 302 ist über eine zweite Blende 316, ein drittes Ventil 318 und über das erste Ventil 306 mit einem Überlaufbehälter 320 fluidmäßig verbun­ den.A piston portion 314 of the cylinder 302 is fluidly connected to an overflow tank 320 via a second orifice 316 , a third valve 318 and the first valve 306 .

An die Pumpe 304 ist ferner ein Überdruckventil 322 ange­ schlossen, über dies ein maximaler Druck in der Anordnung einstellbar ist. Wird dieser maximal eingestellte Druck überschritten, so wird das Überdruckventil 322 geöffnet, und das Fluid fließt in einen weiteren Überlaufbehälter 324.To the pump 304 , a pressure relief valve 322 is also connected, via which a maximum pressure in the arrangement can be set. If this maximum set pressure is exceeded, the pressure relief valve 322 is opened and the fluid flows into a further overflow container 324 .

Die Blenden 310 und 316 sind einfache Blenden, die derart eingestellt sind, daß ohne Last die Geschwindigkeit des Kol­ bens 300 nicht höher wird als diese festgelegt ist. Daher arbeitet die Pumpe 304 grundsätzlich gegen den Maximaldruck, der am Überdruckventil 322 eingestellt ist.The diaphragms 310 and 316 are simple diaphragms which are set in such a way that the speed of the piston 300 does not become higher than this without load. Therefore, the pump 304 basically works against the maximum pressure that is set on the pressure relief valve 322 .

Wirkt eine Last gegen die Bewegungsrichtung, verringert sich die Geschwindigkeit des Kolbens 300 entsprechend und kann bei hoher Last sogar auf Null zurückgehen, da die Blenden 310, 316 druckabhängig sind.If a load acts against the direction of movement, the speed of the piston 300 decreases accordingly and can even go back to zero under high load, since the orifices 310 , 316 are pressure-dependent.

Die Nachteile dieser Anordnung bestehen in der lastabhän­ gigen Geschwindigkeit, sowie in der Tatsache, daß die Pumpe stets gegen den Maximaldruck arbeiten muß, was zu einem schnelleren Verschleiß dieser Pumpe führt. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß diese zwar preiswerter als die oben beschriebene Anordnung, aber dennoch vergleichsweise teuer ist.The disadvantages of this arrangement are load-dependent speed, as well as the fact that the pump must always work against the maximum pressure, which leads to a leads to faster wear of this pump. Another The disadvantage of this known arrangement is that it cheaper than the arrangement described above, but is still comparatively expensive.

Ausgehend von dem oben beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine ko­ stengünstige Vorrichtung zum Treiben eines Kolbens zu schaf­ fen, bei der eine Pumpe nur gegen den der Last entsprechen­ den Druck arbeiten muß, und die Geschwindigkeit des Kolbens in beide Richtungen annähernd konstant ist. Based on the prior art described above the present invention has for its object a ko to create inexpensive device for driving a piston in which a pump only corresponds to that of the load the pressure must work, and the speed of the piston is approximately constant in both directions.  

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a device according to claim 1 solved.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Trei­ ben eines Kolbens, insbesondere zum hydraulischen Treiben eines Kolbens mittels eines Fluids, mit
einem Zylinder, in dem der Kolben beweglich angeordnet ist, wobei der Zylinder einen Kolbenabschnitt und einen Pleuelabschnitt aufweist, wobei das Verhältnis der mit Druck beaufschlagten Fläche des Kolbenabschnitts zu der mit Druck beaufschlagten Fläche des Pleuelabschnitts größer als Eins ist;
einer Pumpe, die das Fluid pumpt;
einer ersten Ventileinrichtung, die zwischen der Pumpe und dem Kolbenabschnitt des Zylinders angeordnet ist, wobei in einer offenen Stellung der ersten Ventileinrichtung eine erste Bewegung des Kolbens in eine erste Richtung erfolgt, und wobei in einer geschlossenen Stellung der ersten Ven­ tileinrichtung eine zweite Bewegung des Kolbens in eine zweite Richtung erfolgt;
einer ersten Flußregeleinrichtung, die die Pumpe und den Pleuelabschnitt des Zylinders fluidmäßig verbindet; und
einem Fluidreservoir, das über eine zweite Ventileinrich­ tung mit dem Kolbenabschnitt des Zylinders fluidmäßig ver­ bunden ist, wobei in einer ersten Stellung der zweiten Ventileinrichtung während der ersten Bewegung des Kolbens Fluid aus dem Fluidreservoir in den Kolbenabschnitt an­ saugbar ist, und wobei in einer zweiten Stellung der zwei­ ten Ventileinrichtung während der zweiten Bewegung über­ schüssiges Fluid aus dem Kolbenabschnitt in das Fluidre­ servoir fließt. The present invention provides a device for driving a piston, in particular for hydraulically driving a piston by means of a fluid
a cylinder in which the piston is movably arranged, the cylinder having a piston section and a connecting rod section, the ratio of the pressurized area of the piston section to the pressurized area of the connecting rod section being greater than one;
a pump that pumps the fluid;
a first valve device which is arranged between the pump and the piston section of the cylinder, wherein in an open position of the first valve device a first movement of the piston takes place in a first direction, and wherein in a closed position of the first valve device a second movement of the piston in a second direction;
a first flow control device that fluidly connects the pump and the connecting rod portion of the cylinder; and
a fluid reservoir, the device via a second Ventileinrich fluidly connected to the piston portion, wherein in a first position of the second valve means during the first movement of the piston fluid from the fluid reservoir in the piston portion to be sucked, and wherein in a second position the second valve device flows during the second movement via excess fluid from the piston section into the fluid reservoir.

Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.Preferred developments of the present invention are defined in the subclaims.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen erfolgt nun eine detail­ lierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Es zeigen:Using the attached drawings, a detail is now given lated description of a preferred embodiment of the present invention. Show it:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Treiben eines Kolbens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung; Figure 1 shows a device for driving a piston according to the preferred embodiment of the present invention.

Fig. 2 eine erste Anordnung zum Treiben eines Kolbens nach dem Stand der Technik; und2 shows a first arrangement for driving a piston according to the prior art. and

Fig. 3 eine zweite Anordnung zum Treiben eines Kolbens nach dem Stand der Technik. Fig. 3 shows a second arrangement for driving a piston according to the prior art.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 1 ein bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert.A preferred embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to FIG. 1.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Treiben eines Kolbens 100 dargestellt. Der Kolben 100 ist beweglich in einem Zylinder 102 angeordnet.In Fig. 1 illustrates an apparatus for driving a piston 100.. The piston 100 is movably arranged in a cylinder 102 .

Eine Pumpe 104 ist über ein erstes Rückschlagventil 106 und eine erste Ventileinrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 108 versehen ist, mit einem Kolbenab­ schnitt 110 des Zylinders 102 verbunden. Die Pumpe 104 ist ferner über das erste Rückschlagventil 106 und eine erste Flußregeleinrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit dem Be­ zugszeichen 112 versehen ist, mit einem Pleuelabschnitt 114 des Zylinders 102 verbunden.A pump 104 is connected to a piston section 110 of the cylinder 102 via a first check valve 106 and a first valve device, which is provided in its entirety with the reference symbol 108 . The pump 104 is also connected to a connecting rod section 114 of the cylinder 102 via the first check valve 106 and a first flow control device, which is provided with the reference number 112 in its entirety.

Der Kolbenabschnitt 110 des Zylinders 102 ist über eine zweite Ventileinrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 116 versehen ist, mit einem Fluidreservoir 118 verbunden. The piston section 110 of the cylinder 102 is connected to a fluid reservoir 118 via a second valve device, which is provided in its entirety with the reference symbol 116 .

Ein Überdruckventil 120, mittels dem ein maximaler Druck in der erfindungsgemäßen Vorrichtung einstellbar ist, ist mit der Pumpe 104 verbunden. Beim Überschreiten des eingestell­ ten maximalen Drucks fließt das zu pumpende Fluid über das Überdruckventil in ein Überlaufreservoir 122.A pressure relief valve 120 , by means of which a maximum pressure can be set in the device according to the invention, is connected to the pump 104 . When the set maximum pressure is exceeded, the fluid to be pumped flows through the pressure relief valve into an overflow reservoir 122 .

Bewegen des Kolbens in eine erste Richtung AMoving the piston in a first direction A

Um den Kolben 100 in dem Zylinder in eine erste Richtung A zu bewegen, wird das Ventil 108 derart betätigt, daß es sich in seiner ersten Stellung 108a befindet, und gleichzeitig wird die Pumpe 104 eingeschaltet.In order to move the piston 100 in the cylinder in a first direction A, the valve 108 is actuated so that it is in its first position 108 a, and at the same time the pump 104 is switched on.

Nun wird eine vorbestimmte Menge eines Fluids, das vor­ zugsweise Öl ist, von der Pumpe 104 in den Kolbenabschnitt 110 gefördert.Now a predetermined amount of a fluid, which is preferably oil, is delivered by the pump 104 into the piston section 110 .

Der bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Zylinder weist ein Übersetzungsverhältnis von 2 : 1 auf. Das Übersetzungsver­ hältnis ist durch das Verhältnis der mit Druck beaufschlag­ ten Fläche des Kolbenabschnitts 110 zu der mit Druck beauf­ schlagten Fläche des Pleuelabschnitts 114 bestimmt.The cylinder used in this embodiment has a gear ratio of 2: 1. The ratio is determined by the ratio of the pressure area of the piston portion 110 to the pressure area of the connecting rod portion 114 .

Aufgrund dieses Übersetzungsverhältnis wird durch das Pumpen des Öls in den Kolbenabschnitt 110 gleichzeitig aus dem Pleuelabschnitt 114 eine bestimmte Menge Öl verdrängt, die im Kolbenabschnitt 110 mitverwendet wird. Eine solche Schal­ tung wird Differentialschaltung genannt. Bei einer solchen Differentialschaltung bewegt sich der Kolben 100 in beiden Richtungen A, B mit derselben Geschwindigkeit, sofern die Fördermenge der Pumpe 104 konstant ist und das Übersetzungs­ verhältnis 2 : 1 beträgt. Allerdings wirkt hierbei in die Be­ wegungsrichtung A lediglich die halbe Kraft, die ohne die beschriebene Differentialschaltung möglich wäre.Due to this gear ratio of the oil is displaced simultaneously in the piston portion 110 of the connecting rod 114 has a certain amount of oil through the pump, which is also used in the piston portion 110th Such a scarf device is called a differential circuit. In such a differential circuit, the piston 100 moves in both directions A, B at the same speed, provided the flow rate of the pump 104 is constant and the transmission ratio is 2: 1. However, this acts in the direction of movement A only half the force that would be possible without the differential circuit described.

Ohne eine Last bewegt sich der Kolben 100 nahezu drucklos.Without a load, the piston 100 moves almost without pressure.

Anhand eines Beispiels wird diese Funktionsweise nun ver­ deutlicht.Using an example, this functionality will now be ver  clearly.

Es sei eine Fördermenge der Pumpe von 1 l/min angenommen. In den Kolbenabschnitt 110 werden nun 2 l/min eingelassen, und im Pleuelabschnitt 114 wird 1 l/min verdrängt. Somit ergibt sich aus der aus dem Pleuelabschnitt 114 verdrängten Menge von 1 l/min zusammen mit der Fördermenge der Pumpe 104 von 1 l/min diese 2 l/min im Kolbenabschnitt 110.A pump delivery rate of 1 l / min is assumed. 2 l / min are now let into the piston section 110 , and 1 l / min is displaced in the connecting rod section 114 . This results in the 2 l / min in the piston section 110 from the amount of 1 l / min displaced from the connecting rod section 114 together with the delivery rate of the pump 104 of 1 l / min.

Es ist vorteilhaft, die Geschwindigkeit des Kolbens 100 immer vom Pleuelabschnitt 114 aus zu betrachten, da es an­ sonsten schwierig ist, die richtige Menge im Kolbenabschnitt 110 zu berechnen. In dem obigen Beispiel entspricht die Ge­ schwindigkeit des Kolbens 100 also der Menge 1 l/min die aus den Pleuelabschnitt 114 verdrängt wird.It is advantageous to always view the speed of the piston 100 from the connecting rod section 114 , since it is otherwise difficult to calculate the correct amount in the piston section 110 . In the above example, the speed of the piston 100 corresponds to the amount 1 l / min which is displaced from the connecting rod section 114 .

Bei der Bewegung des Kolbens 100 ist darauf zu achten, ob eine sogenannte drückende Last F₁ oder eine sogenannte zie­ hende Last F₂ auf den Kolben 100 wirkt. Die drückende Last F₁ ist hierbei als eine Last definiert, die vom Pleuelab­ schnitt 114 in Richtung des Kolbenabschnitts 110 gerichtet ist. Eine ziehende Last F₂ ist als eine Last definiert, die vom Kolbenabschnitt 110 in Richtung des Pleuelabschnitts 114 gerichtet ist.When moving the piston 100 , it is important to note whether a so-called pressing load F 1 or a so-called pulling load F 2 acts on the piston 100 . The pressing load F 1 is defined here as a load which is directed from the connecting rod section 114 in the direction of the piston section 110 . A pulling load F₂ is defined as a load directed from the piston portion 110 toward the connecting rod portion 114 .

Ohne eine Last würde sich der Kolben drucklos bewegen. Beim Anlegen der Last F₁ bewegt sich der Kolben 100 mit dem der Last entsprechenden Druck. Bei der in diesem Ausführungsbei­ spiel verwendeten Differentialschaltung ist dies der doppel­ te Druck, der angetroffen würde, wenn keine Differential­ schaltung verwendet würde.Without a load, the piston would move without pressure. When the load F 1 is applied, the piston 100 moves with the pressure corresponding to the load. In the differential circuit used in this embodiment, this is twice the pressure that would be encountered if no differential circuit were used.

Die erste Flußregeleinrichtung 112 ist durch eine Blende 112a und ein Rückschlagventil 112b gebildet. Es handelt sich hierbei um einen sogenannten 2-Wegeregler. Dieser ist so eingestellt, daß er erst bei einer Menge wirksam ist, die geringfügig höher ist als die Menge, die in dem Pleuelab­ schnitt 114 verdrängt wird. Bezugnehmend auf das obere Bei­ spiel wäre der 2-Wegeregler beispielsweise auf etwa 1,1 l/min eingestellt.The first flow control device 112 is formed by an orifice 112 a and a check valve 112 b. It is a so-called 2-way controller. This is set so that it is effective only at an amount that is slightly higher than the amount that is displaced in the connecting rod section 114 . Referring to the example above, the 2-way controller would be set to about 1.1 l / min, for example.

Für den Fall, daß an dem Kolben 100 eine drückende Last F₁ anliegt, bleibt der 2-Wegeregler ohne Funktion.In the event that a pushing load F 1 is applied to the piston 100 , the 2-way controller remains without function.

Im Falle einer am Kolben 100 anliegenden ziehenden Last F₂ würde die Pumpe 104 ohne den 2-Wegeregler 112 drucklos in den Kolbenabschnitt 110 fördern und in diesem würde ein Vakuum entstehen, da der Kolben 100 durch die Last F₂ da­ voneilen könnte.In the case of a pulling load F₂ applied to the piston 100 , the pump 104 would deliver pressure without the 2-way controller 112 into the piston section 110 and a vacuum would be created in this, since the piston 100 could run away due to the load F₂.

Der 2-Wegeregler 112 sperrt jedoch und läßt lediglich eine vorbestimmte Menge durch. Auch jetzt entsteht in dem Kolben­ abschnitt 110 ein Vakuum. Dies wird jedoch durch die zweite Ventileinrichtung 116 verhindert. Die zweite Ventileinrich­ tung 116 besteht aus einem Ventil 116a, einer Blende 116b und einem Rückschlagventil 116c. Für die Bewegung in die Richtung A ist das Ventil 116a in seiner ersten Stellung 116d, in der es bei Anliegen eines vorbestimmten Druckab­ falls zwischen dem Kolbenabschnitt 110 und dem Fluidreser­ voir 118 ein Ansaugen eines Fluids aus dem Fluidreservoir ermöglicht. Für das oben beschriebene Beispiel gilt, daß die sogenannte Fehlmenge die dort 0,2 l/min beträgt, über das Ventil 116a aus dem Fluidreservoir 118 angesaugt wird. Bei diesem Beispiel ist das Ventil 116a eingestellt, so daß sich in dessen erster Stellung 116d dieses bereits bei einem Druck öffnet, der kleiner als etwa 0,5 bar ist.However, the 2-way controller 112 blocks and only lets a predetermined amount through. A vacuum is also created in the piston section 110 . However, this is prevented by the second valve device 116 . The second Ventileinrich device 116 consists of a valve 116 a, an orifice 116 b and a check valve 116 c. For the movement in the direction A, the valve 116 a is in its first position 116 d, in which it is possible, when a predetermined pressure is applied, between the piston section 110 and the fluid reservoir 118 to draw in a fluid from the fluid reservoir. For the example described above, the so-called shortfall, which is 0.2 l / min there, is sucked out of the fluid reservoir 118 via the valve 116 a. In this example, the valve 116 a is set so that in its first position 116 d it opens at a pressure that is less than about 0.5 bar.

Aufgrund dieser angesaugten Menge entsteht im Kolbenab­ schnitt 110 also kein Vakuum.Because of this sucked-in amount, there is no vacuum in the piston section 110 .

Bewegung des Kolbens in Richtung BMovement of the piston in direction B

Das Ventil 108 wird nicht aktiviert und bleibt folglich in seiner zweiten Stellung 108b, in der ein Fluß von der Pumpe 104 zum Kolbenabschnitt 110 nicht möglich ist. The valve 108 is not activated and consequently remains in its second position 108 b, in which a flow from the pump 104 to the piston section 110 is not possible.

Das Ventil 116a wird aktiviert und befindet sich in seiner zweiten Stellung 116e.The valve 116 a is activated and is in its second position 116 e.

Die Pumpe 104 fördert nun Öl in den Pleuelabschnitt 114 (ge­ mäß dem oben beschriebenen Beispiel 1 l/min.)The pump 104 now pumps oil into the connecting rod section 114 (according to the example described above 1 l / min.)

Der Kolben 100 bewegt sich folglich mit derselben Geschwin­ digkeit wie in Gegenrichtung A. Nun muß aber die doppelte Menge über die zweite Ventileinrichtung 116 abfließen. Die Blende 116b ist in dem obigen Beispiel auf ca. 2,1 l/min eingestellt, so daß der Kolben 100 im Falle, daß keine Last anliegt, nahezu drucklos bewegt wird.The piston 100 consequently moves at the same speed as in the opposite direction A. Now, however, double the amount must flow out via the second valve device 116 . The orifice 116 b is set to approximately 2.1 l / min in the example above, so that the piston 100 is moved almost without pressure in the event that there is no load.

Liegt nun eine drückende Kraft F₁ an, so entsteht im Kolben­ abschnitt 110 ein der Last entsprechender Druck, der über das Ventil 108 in dessen zweiter Stellung 108b an den Pleu­ elabschnitt 114 übertragen wird. Das heißt, daß die Pumpe 104 nun gegen diesen Druck arbeiten muß, obwohl die Last ei­ gentlich in Bewegungsrichtung B wirkt. In dem obigen Bei­ spiel ist die Blende 116b auf ca. 2,1 l/min eingestellt. Da­ her wird in dem Pleuelabschnitt 114 eine größere Menge als der nur 1 l/min von der Pumpe 104 benötigt. Da aber entspre­ chend der Last ein Druck vorhanden ist, wird die Fehlmenge aus dem Kolbenabschnitt 110 verwendet und in den Pleuelab­ schnitt 114 geleitet. Daraus ergibt sich für das obige Bei­ spiel, daß sich der Kolben 100 entsprechend der Menge von 1,1 l/min im Pleuelabschnitt 114 bewegt. Dies ergibt näm­ lich im Kolbenabschnitt eine Menge von 2,2 l/min, wobei 2,1 l/min über die erste Ventileinrichtung 116 abgeleitet wer­ den, und somit stehen für den Pleuelabschnitt 114 0,1 l/min zur Verfügung.Now there is a pressing force F₁, so in the piston section 110 is a pressure corresponding to the load, which is transmitted via the valve 108 in its second position 108 b to the connecting rod section 114 . This means that the pump 104 must now work against this pressure, although the load actually acts in the direction of movement B. In the above example, the aperture 116 b is set to approximately 2.1 l / min. Therefore, a larger amount than that of only 1 l / min is required by the pump 104 in the connecting rod section 114 . However, since there is a pressure corresponding to the load, the shortage from the piston section 110 is used and section 114 passed into the connecting rod section. For the above example, this means that the piston 100 moves according to the amount of 1.1 l / min in the connecting rod section 114 . Namely, this results in a quantity of 2.2 l / min in the piston section, 2.1 l / min being derived via the first valve device 116 , and thus 0.1 l / min are available for the connecting rod section 114 .

Würde es sich bei der Ventileinrichtung 108 um ein in beiden Richtungen dichtes Ventil handeln, könnte die Pumpe 104 in diesem Fall drucklos 1 l/min fördern. Es entstünde jedoch dann wieder ein Vakuum in dem Pleuelabschnitt 114, das unbe­ dingt zu vermeiden ist. Man müßte dann eine zusätzliche An­ saugleitung zwischen dem Rückschlagventil 106 und der Ven­ tileinrichtung 108 anordnen, die ein Rückschlagventil auf­ weist. Die Pumpe müßte dann nicht mehr gegen Druck arbeiten.If the valve device 108 were a valve that was sealed in both directions, the pump 104 could in this case deliver 1 l / min without pressure. However, there would then again be a vacuum in the connecting rod section 114 , which must be avoided. You would then have to arrange an additional suction line between the check valve 106 and the Ven tileinrichtung 108 , which has a check valve. The pump would then no longer have to work against pressure.

Liegt nun eine ziehende Kraft F₂ an, so entsteht im Pleuel­ abschnitt 114 ein der Last F₂ entsprechender Druck, gegen den die Pumpe arbeiten muß. Für das obige Beispiel ergibt sich im Pleuelabschnitt also eine Fördermenge von 1 l/min und im Kolbenabschnitt 110 eine Fördermenge von 2 l/min, die ungehindert über die zweite Ventileinrichtung 116 abgeleitet wird.Now there is a pulling force F₂, section 114 creates a pressure corresponding to the load F₂ against which the pump must work. For the above example, there is a delivery rate of 1 l / min in the connecting rod section and a delivery rate of 2 l / min in the piston section 110 , which is discharged unhindered via the second valve device 116 .

Wird das Ausführungsbeispiel, das anhand der Fig. 1 be­ schrieben wurde, als sogenannter Nebenkreislauf benutzt, der eine niedrigere Menge benötigt als der Hauptkreislauf, so muß zwischen dem Haupt- und Nebenkreis ein 3-Wegeregler zwi­ schengeschaltet sein, so daß nur der tatsächlich notwendige Druck aufgebaut wird. Die von der Pumpe dann zu viel geför­ derte Menge wird in ein Überlaufreservoir geleitet.If the embodiment with reference to FIG. 1, be written was used as a so-called secondary circuit, which requires a lower amount than the main circuit, so must a 3-way controller's connected interim between the primary and secondary circuit may be so that only the actually required Pressure is built up. The amount then pumped too much is fed into an overflow reservoir.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Treiben eines Kolbens, insbesondere zum hydraulischen Treiben eines Kolbens mittels eines
Fluids, mit
einem Zylinder (102), in dem der Kolben (100) beweglich angeordnet ist, wobei der Zylinder einen Kolbenab­ schnitt (110) und einen Pleuelabschnitt (114) aufweist, wobei das Verhältnis der mit Druck beaufschlagten Flä­ che des Kolbenabschnitts (110) zu der mit Druck beauf­ schlagten Fläche des Pleuelabschnitts (114) größer als Eins ist; und
einer Pumpe (104), die das Fluid pumpt,
gekennzeichnet durch
eine erste Ventileinrichtung (108), die zwischen der Pum­ pe (104) und dem Kolbenabschnitt (110) des Zylinders (102) angeordnet ist, wobei in einer offenen Stellung (108a) der ersten Ventileinrichtung (108) eine erste Bewegung des Kolbens (100) in eine erste Richtung (A) erfolgt, und wobei in einer geschlossenen Stellung (108b) der ersten Ventileinrichtung (108) eine zweite Bewegung des Kolbens (100) in eine zweite Richtung (B) erfolgt;
eine erste Flußregeleinrichtung (112), die die Pumpe (104) und den Pleuelabschnitt (114) des Zylinders fluidmäßig verbindet; und
ein Fluidreservoir (118), das über eine zweite Ventil­ einrichtung (116) mit dem Kolbenabschnitt (110) des Zylinders fluidmäßig verbunden ist, wobei in einer ersten Stellung der zweiten Ventileinrichtung während der ersten Bewegung (A) des Kolbens (100) Fluid aus dem Fluidreservoir (118) in den Kolbenabschnitt (110) an­ saugbar ist, und wobei in einer zweiten Stellung der zweiten Ventileinrichtung während der zweiten Bewegung (B) überschüssiges Fluid aus dem Kolbenabschnitt (110) in das Fluidreservoir (118) fließt.1. Device for driving a piston, in particular for hydraulically driving a piston by means of a
Fluids, with
a cylinder ( 102 ) in which the piston ( 100 ) is movably arranged, the cylinder having a piston section ( 110 ) and a connecting rod section ( 114 ), the ratio of the pressurized area of the piston section ( 110 ) to that pressurized area of the connecting rod portion ( 114 ) is greater than one; and
a pump ( 104 ) that pumps the fluid,
marked by
a first valve device ( 108 ) which is arranged between the pump ( 104 ) and the piston section ( 110 ) of the cylinder ( 102 ), wherein in an open position ( 108 a) of the first valve device ( 108 ) a first movement of the piston ( 100 ) takes place in a first direction (A), and in a closed position ( 108 b) of the first valve device ( 108 ) a second movement of the piston ( 100 ) takes place in a second direction (B);
a first flow control device ( 112 ) fluidly connecting the pump ( 104 ) and the connecting rod portion ( 114 ) of the cylinder; and
a fluid reservoir ( 118 ) which is fluidly connected to the piston section ( 110 ) of the cylinder via a second valve device ( 116 ), in a first position of the second valve device during the first movement (A) of the piston ( 100 ) fluid from the Fluid reservoir ( 118 ) can be sucked into the piston section ( 110 ) and, in a second position of the second valve device, excess fluid flows from the piston section ( 110 ) into the fluid reservoir ( 118 ) during the second movement (B). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Druckbegrenzungseinrichtung (120), die zwischen der Pumpe (104) und einem Überlaufreservoir (122) an­ geordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized by a pressure limiting device ( 120 ), which is arranged between the pump ( 104 ) and an overflow reservoir ( 122 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein erstes Rückschlagventil (106), das zwischen der Pumpe (104) und der ersten Ventileinrichtung (108) und der ersten Flußregeleinrichtung (112) angeordnet ist, das einen Fluidfluß in die Pumpe (104) verhindert.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by a first check valve ( 106 ), which is arranged between the pump ( 104 ) and the first valve device ( 108 ) and the first flow control device ( 112 ), the fluid flow into the pump ( 104 ) prevented. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ventileinrichtung (108) in der geschlos­ senen Stellung (108b) als zweites Rückschlagventil aus­ gebildet ist, daß einen Fluidfluß von der Pumpe (104) zu dem Kolbenabschnitt (110) des Zylinders verhindert.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first valve device ( 108 ) in the closed position ( 108 b) is formed as a second check valve that a fluid flow from the pump ( 104 ) to the piston section ( 110 ) of the cylinder prevented. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Flußregeleinrichtung (112) eine erste Blende (112a) und ein drittes Rückschlagventil (112b) umfaßt, wobei die erste Blende (112a) derart einge­ stellt ist, daß eine vorbestimmte Fluidmenge druckun­ abhängig aus dem Pleuelabschnitt (114) fließt, und wobei das dritte Rückschlagventil (112b) den Fluidfluß aus dem Pleuelabschnitt (114) verhindert. 5. The device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first Flußregeleinrichtung (112) (a 112) and a third check valve includes a first orifice (112 b), wherein the first aperture (112 a) so incorporated provides that a predetermined amount of fluid pressure independent from the connecting rod section ( 114 ), and wherein the third check valve ( 112 b) prevents the fluid flow from the connecting rod section ( 114 ). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Ventileinrichtung (116) ein Ventil (116a) und eine zweite Blende (116b), zu der parallel ein viertes Rückschlagventil (116c) geschaltet ist, einschließt,
wobei das Ansaugen des Fluids aus dem Fluidreservoir 118 erfolgt, wenn sich ein vorbestimmter Druckabfall zwischen dem Kolbenabschnitt (110) und dem Fluidreser­ voir (118) einstellt,
wobei die zweite Blende (116b) derart eingestellt ist, daß eine vorbestimmte Menge von dem Kolbenabschnitt (110) zu dem Fluidreservoir (118) fließt, und
wobei das vierte Rückschlagventil (116c) einen Fluid­ fluß von dem Kolbenabschnitt (110) zu dem Fluidreser­ voir (118) verhindert.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in
that the second valve device ( 116 ) includes a valve ( 116 a) and a second orifice ( 116 b), to which a fourth check valve ( 116 c) is connected in parallel,
wherein the suction of the fluid from the fluid reservoir 118 takes place when a predetermined pressure drop occurs between the piston section ( 110 ) and the fluid reservoir ( 118 ),
wherein the second orifice ( 116 b) is set such that a predetermined amount flows from the piston portion ( 110 ) to the fluid reservoir ( 118 ), and
wherein the fourth check valve ( 116 c) prevents fluid flow from the piston portion ( 110 ) to the fluid reservoir ( 118 ).
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