DE2607354A1

DE2607354A1 - Hydraulische hubvorrichtung mit einer kolbenpumpe

Info

Publication number: DE2607354A1
Application number: DE19762607354
Authority: DE
Inventors: Marcel Boutroy; Jacques Neyret
Original assignee: HYDRELEM
Current assignee: HYDRELEM
Priority date: 1975-02-25
Filing date: 1976-02-24
Publication date: 1977-01-20
Also published as: GB1491427A; US4010609A; SE7602274L; JPS51108460A; CA1038852A; FR2341055B2; FR2341055A2

Description

Patentanwalt Dipl.-lng. Harro Gralfs

Gralfs Patentanwalt Am Bürgerpark 8 D 3300 Braunschweig Germany

Am Bürgerpark 8 D 3300 Braunschweig, Germany Telefon 0531-74798 Cable patmarks braunschweig

23. Februar 1976 H 962 - G/Lie

Hydrelem S.A.
5 rue Grand diene
CH-1003 Lausanne

Hydraulische Hubvorrichtung mit einer Kolbenpumpe

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hubvorrichtung mit einer Kolbenpumpe, deren Kolben eine Trennwand zwischen einer Speicherkammer und einer Druckkammer bildet, mit einem Arbeitskolben, der eine !Trennwand zwischen jeweils einer weiteren Speicherkammer und Druckkammer bildet, mit einer ersten Ventilanordnung zwischen der Speicherkammer und der Druckkammer der Pumpe, die mit Durchlaßrichtung von der Speicher- in die Druckkammer wirksam ist, mit einer zweiten Ventilanordnung zwischen den Druckkammern der Pumpe und des Arbeitskolbens und mit Verbindungsmitteln zwischen den beiden Speicherkammern.

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Insbesondere betrifft die Erfindung eine derartige Hubvorrichtung zum Einstellen der Höhe von Elementen aller Art wie Maschinen und Apparate, die insgesamt oder in Teilen beweglich sind, beispielsweise bewegliche Platten von Sitzen, Bürosesseln und anderen Sesseln, Sitzen für Fahrzeuge aller Art, bewegliche Teile von Winden oder Stützen für den Hoch- und Tiefbau sowie den -Bergbau, von beweglichen Teilen von Pressen für den Hilfsdienst, für Schützen und Schieber und dergleichen.

Ziel der Erfindung ist eine Hubvorrichtung in einer Monoblockausführung, die einfach und widerstandsfähig sowie weiter von geringem Bauvolumen und ungefährlich ist. Gemäß der Erfindung ist eine Hubvorrichtung der oben genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolben gleichachsig in einem einzelnen, mit Öl gefüllten Zylinder angeordnet sind, in dem zwischen den beiden Kolben eine Trennwand angeordnet ist, wobei weiter in einer der Speicherkammern in der Nähe des angrenzenden Zylinderendes im Zylinder zur Kompensation von Volumenänderungen ein Plungerkolben gleitend gelagert ist.

Nach weiteren Merkmalen grenzen die beiden Druckkammern jeweils an einer Seite der Trennwand an, während die beiden Speicherkammern an den Enden des Zylinders angeordnet sind, wobei sich die erste Ventilanordnung im Kolben der Pumpe und die zweite Ventilanordnung in der Trennwand befindet, während die Verbindungsmittel zwischen den beiden Speicherkammern einen kreisringförmigen Durchgang aufweisen, der zwischen dem Zylinder und einem Mantel gebildet wird, der um den Zylinder herum angeordnet ist, sowie durch Öffnungen in der Zylinderwand im Bereich der Speicherkammern.

Durch diese Anordnung sind alle Elemente der hydraulischen Hubvorrichtung in dem Block untergebracht, der durch den Zylinder und den den Zylinder umgebenden Mantel gebildet ist und der eine in sich geschlossene Einheit bildet, die in sich alle für den Betrieb notwendigen Elem ent e enthält.

Zur Zurückführung des Arbeitskolbens in eine Ausgangslage ist gemäß der Erfindung eine dritte Ventilanordnung zwischen der Druckkammer des Arbeitskolbens und den Verbindungswegen zwischen den beiden Speicherkammern vorgesehen, wobei diese dritte Ventilanordnung zur Zurückführung des Arbeitskolbens willkürlich geöffnet werden kann.

Um den Hub des Arbeitskolbens ohne Anschlag am Zylinderdeckel, also ohne Zugbelastung des Zylinders begrenzen zu können, ist erfindungsgemäß eine in der äußeren Endlage des Arbeitskolbens wirksame Verbindung zwischen der Druckkammer des Arbeitskolbens und den Verbindungsmitteln der Speicherkammern vorgesehen. Nach Erreichen der Endlage kann über diese Verbindung das Drucköl in die Speicherkammern abfließen.

In einer abgewandelten Ausführungsform ist die Anordnung so, daß die Pumpe auf den Kolben nicht nur beim Arbeitshub wirkt, sondern auch während des Rückhubes, wodurch es möglich wird, bei Anwendungen wie bei Stützen oder dergleichen das Loslösen mit der Vorrichtung selbst durchzuführen .

Bei dieser Abwandlung ist es ein besonderes Merkmal der Hub-Vorrichtung, daß die zweite Ventilanordnung und die Verbin-

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dungsmittel eine Wegesteuerung mit drei Stellungen aufweisen mit einer neutralen Stellung, in der alle Verbindungen zwischen den vier Kammern unterbrochen sind, einer Vorschubstellung, in der jeweils die beiden Druckkammern und die beiden Speicherkammern miteinander verbunden sind und einer Rückhubstellung, in der die Druckkammer der Pumpe mit der Speicherkammer des Arbeitskolbens und die Druckkammer des Arbeitskolbens mit der Speicherkammer des Pumpenkolbens verbunden ist.

Auf diese Weise wird in einer der aktiven Stellungen der Wegesteuerung bei Betätigung der Pumpe die gewünschte Bewegung des Arbeitskolbens, sei es in Vorschubrichtung, sei es in Rückhubrichtung, erreicht. Wenn die Wegesteuerung in der neutralen Stellung ist, bleibt der Arbeitskolben starr eingespannt und unbeweglich.

Vorzugsweise sind die Mittel zur Wegesteuerung außen am Zylinder angebracht und zwar in der Nähe der Stelle, an der sich die im Zylinder quer angeordnete Trennwand befindet.

Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, den Arbeitskolben mit Hilfe einer externen Hydraulikzentrale zu betätigen und die.Pumpe als handbetätigten Hilfsantrieb vorzusehen für den Fall eines Ausfalls der Zentrale.

Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Anordnung für

auf die Wegesteuerung zusätzlich zwei Anschlüsse^ die mit einer Hydraulikzentrale verbindbar sind und die so gestaltet sind, daß in der neutralen Stellung der Wegesteu-

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erung diese Anschlüsse mit den beiden Kammern des Arbeitskolbens verbunden sind, während sie in den aktiven Stellungen der Wegesteuerung isoliert sind, so daß bei Ausf&ll der Zentrale eine Einspeisung von Drucköl von Hand über die Pumpe möglich ist.

Vorzugsweise weist die Hydraulikzentrale eine Quelle für ein Druckmedium auf und einen Tank und sie ist über ein Umsteuerventil mit der Anordnung für die Wegesteuerung verbunden, mit dem jeweils ein Anschluß mit der Druckquelle und der andere Anschluß mit dem Tank und umgekehrt verbunden ist.

Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Hubvorrichtung sind in der Zeichnung veranschaulicht und im Nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine Hubvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Funktion veranschaulicht ist, die bei Beginn des ersten Pumpenhubes mit dem Arbeitskolben in der unteren Stellung auftritt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entsprechend dem nach Fig. 1 mit dem Pumpenkolben bei Einsetzen des Rück—hubes und dem Arbeitskolben teilweise ausgefahren.

Fig. 3 zeigt wiederum einen Schnitt entsprechend dem nach Fig. 1 und zeigt den Pumpenkolben in einer Stellung, die über den normalen Hub hinausgeht beim willkürlichen Einleiten einer Rückhubbewegung des Arbeitskolbens.

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Fig. 4 zeigt wiederum im Schnitt entsprechend Fig. 1 den oberen Abschnitt einer Hubvorrichtung gemäß der Erfindung mit dem Arbeitskolben in der Endlage seines Vorschubhubes, in der die mit der Pumpe geförderte Druckflüssigkeit frei umströmen kann.

Fig. 5 zeigt in größerem Maßstab den Pumpenkolben

und veranschaulicht eine erste Ventilanordnung, die am Kolben angeordnet ist.

Fig. 6 zeigt in noch größerem Maßstab die Trennwand im Zylinder und veranschaulicht eine zweite und dritte Ventilanordnung, die in dieser Trennwand ausgebildet ist.

Fig. 7 zeigt eine Teilansicht einer abgewandelten Ausfuhrungsform, bei der die Zylinderbohrung der Pumpe kleiner ist als die Zylinderbohrung, in der der Arbeitskolben geführt ist.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt eines Abschnittes der Hubvorrichtung mit einer abgewandelten Ausführung der Befestigung des um den Zylinder herum angeordneten Außenmantels.

Fig. 9 zeigt teilweise im Längsschnitt eine Ausführungsform einer Hubvorrichtung mit einem doppelt wirkenden Arbeitskolben und einer Anordnung zur Wegesteuerung, die hier eine neutrale Stellung einnimmt.

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•Pig. 10 und 11 sind Ansichten der Anordnung zur Wegesteuerung mit Darstellung der Verbindungen beim Vorschub bzw. Rückhub in den beiden aktiven Stellungen der Wegesteuerung.

Fig. 12 zeigt eine Abwandlung, bei der die Anordnung

zur Wegesteuerung mit einer hydraulischen Zentrale zusammenwirkt und zwar über ein Umsteuerventil, wobei sich die Wegesteuerung in einer neutralen Stellung befindet, während das Umsteuerventil die Stellung für den Vorschub einnimmt.

Fig. 13 zeigt eine Ansicht entsprechend der nach Fig. 12, jedoch mit dem Umsteuerventil in der Stellung für den Rückhub.

ig. 14 und 15 sind der Fig. 12 entsprechende Figuren,

in denen sich das Umsteuerventil in einer neutralen Stellung befindet, während die Anordnung zur Wegesteuerung einmal eine aktive Stellung für den Vorschub und zum andern eine aktive Stellung für den Rückhub unter Einwirkung der handbetätigten Pumpe bei Ausfall der zentralen Druckversorgung befindet.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 6 weist die Hubvorrichtung einen Zylinder 10 auf, in den ein Pumpen-

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kolben P gelagert ist, der eine Kolbenstange TP aufweist, die an einem Ende aus dem Zylinder austritt. In dem Zylinder ist weiter ein Arbeitskolben V angeordnet mit einer Kolbenstange TV, die am gegenüberliegenden Ende des Zylinders austritt.

Die Kolbenstange TP ist so ausgebildet, daß sie mit einer Pumpenbetätigung verbindbar ist, beispielsweise einer Handbetätigung, durch die der Kolben P Mn- und herbewegt wird und zwar über einen Hub, der zwischen einer zurückgezogenen Stellung nach Fig. 1 und einer Hubendstellung nach Fig. 2.

Die Kolbenstange TY kann mit einem Organ oder Element verbunden werden, das durch die Hubvorrichtung anzuheben ist, während der Zylinder 10 feststeht. Die Kolbenstange TV kann aber auch an einem Sockel befestigt werden. Dann wird der Zylinder 10 an dem Element befestigt, das durch die Hubvorrichtung anzuheben ist. Es kann auch vorgesehen werden, daß weder der Zylinder 10 noch die Kolbenstange TV an einem Fixpunkt befestigt werden, sondern an zwei beweglichen Teilen, die durch die Hubvorrichtung voneinander weg und aufeinander zu zu bewegen sind.

Bei Vervrendung der Hubvorrichtung bei einem verstellbaren Bürostuhl wird die Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3 so eingebaut, daß sich das obere Ende unten befindet. Die Kolbenstange TV liegt also unten und ist an einem festen Sockel des Stuhles oder Sessels befestigt, während der Zylinder 10 mit dem beweglichen Sitz verbunden ist. Die

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Kolbenstange TP liegt dabei oben und ist mit einem Hebel verbunden, der so angeordnet ist, daß er vom Benutzer mit der Hand erfaßbar ist. Mit dem Hebel wird dann gepumpt, um die Höhenlage des Sessels zu verändern.

Der Zylinder 10 weist ein zylindrisches Rohr auf, das an seinen beiden Enden durch Deckel 11 und 12 verschlossen ist. Ein Mantel 13» der gleichfalls aus einem zylindrischen Rohr gebildet ist, umschließt das zylindrische Rohr 10 derart, daß zwischen dem Mantel und dem Rohr 10 ein ringförmiger Durchgang 14 gebildet wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 6 ist das Rohr 13 an seinen Enden bei 15 und 16 mit dem Rohr 10 verlötet oder verschweißt. Diese Verbindungsstellen sind unabhängig von den Zylinderdeckeln 11 und 12. Die Enden des Rohres 13 sind eingezogen, vorteilhaft durch Treiben im erwärmten Zustand.

Der Zylinder 10 und der Raum 14 sind nach außen abgedichtet mit einer Hydraulikflüssigkeit, insbesondere Öl, gefüllt .

Im Zylinder 10 ist·eine feststehende, querliegende Wand 17 angeordnet an einer Stelle zwischen den beiden Zylinderdeckeln 11 und 12. Die Wand wird durch entsprechende Mittel gehalten, beispielsweise durch Sprengringe 18.

Tn dem Raum des Zylinders 10, der zwischen dem Zylinderdeckel 11 und der Wand 17 liegt, ist gleitend der Pumpen-

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kolben P hin- und herverschieblich untergebracht. Der Kolben P ist mit einer Kolbenstange TP verbunden, die abdichtend durch den Zylinderdeckel 11 hindurchgeführt ist. Das außenliegende Ende wird mit einer Pumpenbetätigung verbunden.

Ein Plungerkolben 19 zur Kompensation von Volumenänderungen ist dichtend im Zylinder 10 und auf der Kolbenstange TP hin- und herverschieblich. Eine erste Kammer 20 der Pumpe, aus der das Hubvolumen verdrängt wird, befindet sichjm Zylinder 10 zwischen der Trennwand 17 und dem Kolben P. Eine zweite Kammer 21 der Pumpe, eine Speicherkammer, liegt im Zylinder 10 zwischen dem Kolben P und dem eine bewegliche Wand bildenden Plungerkolben 19·

Zwischen dem Plungerkolben 19 und dem Zylinderdeckel 11 befindet sich im Zylinder eine Kammer 2?, die über eine Öffnung 23 im Zylinderdeckel 11 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Öffnung 23 kann verschlossen werden, nachdem in die Kammer 22 ein Inertgas, beispielsweise Stickstoff, eingefüllt ist. Mit abgeschlossener Gaskammer kann die Hubvorrichtung in jedem Milieu verwendet werden, beispielsweise in freier Luft, unter Wasser, im Vakuum und dergleichen.

Im Pumpenkolben P (Fig. 5) sind kreisförmig angeordnet Bohrungen 24· vorgesehen, die durch den Kolben hindurchgehen. Auf der der Kammer 20 zugewandten Stirnseite des Kolbens P ist eine elastische Scheibe 25 befestigt, die die Mündungen der Bohrungen 24 derart abdeckt, daß ein

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erstes Rückschlagventil 25 gebildet wird. In der Zylinder, kammer, die zwischen dem Zylinderdeckel 12 und der Trennwand 17 liegt, ist gleitend ein Ärbeitskolben V angeordnet. Der Kolben V ist an einer Kolbenstange TT befestigt, die abdichtend durch den Zylinderdeckel 12 hindurchgeführt ist und mit ihrem außen liegenden Ende dafür bestimmt ist, mit einem zu betätigenden Element verbunden zu werden.

Eine erste Kammer 28, die Druckkammer, liegt zwisehen der Trennwand 17 und dem Arbeitskolben V. Eine zweite Kammer 29, eine weitere Speicherkammer, liegt zwischen dem Zylinderdeckel 12 und dem Arbeitskolben V.

Die feste Trennwand 17 ist in ihrer Mitte mit einer Bohrung 30 (.Fig. 6) versehen. An der der Kammer 20 zugewandten Seite der Trennwand geht diese Bohrung in einen Abschnitt 32 mit einem größeren Durchiresser über mit einer Schulter 31· Auf der gegenüber!.! egenden Seite geht die Bohrung 13 in eine Erweiterung 34- über, die gleichfalls einen größeren Durchmesser aufweist, wobei eine Schulter 33 gebildet wi rd.

In der Bohrung 13 ist hin- und herverschieblich ein Bolzen

35 gelagert, der in seinem oberen Bereich mit einem ringförmigen Kragen 36 versehen ist, der an seiner Unterseite ein*³ Eingflache 37 aufweist, die sich auf die Schulter 3⁷¹ auflegt. Die gegenüberliegende Ringfläche 38 des Kragens

36 bildet eine AnIageflache für eine elastische Scheibe 39· Die elastische Scheibe 39 wird fest mit dem Bolzen 35 über eine Mutter 4-0 verbunden und zwar unter Zwischenlage einer Scheibe 41.

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Die elastische Scheibe 39 ist so ausgebildet, daß sie im Bereich ihres äußeren Umfangs zur Anlage auf einem ringförmigen Sitz· 42 kommen kann, der an der Trennwand 17 um den erweiterten Teil 34 der Bohrung 30 herum ausgebildet ist. Im Bereich der Ausnehmung 32 ist um die Achse 35 herum eine Druckfeder 43 angeordnet, die einerseits gegen die Schulter 51 anliegt und andererseits gegen einen Stift 44, der quer durch die Achse 35 hindurchgesteckt ist. Durch die Feder 43 wird einmal der Kragen 36 mit seiner Fläche 37 in Anlage auf der Schulter 33 und andererseits die Scheibe 39 in Anlage gegen &n ringförmigen Sitz 42 gehalten.

Eine oder mehrere Bohrungen 45 sind in der Trennwand derart angeordnet, daß sie eine Verbindung zwisehen der Kammer 20 und der Ausnehmung 34 herstellen. Die Mündungen 46 dieser Bohrungen liegen in der Schulter 33 außerhalb d.es Umfangs des ringförmigen Kragens 36 d.es Bolz-ens 35. Die elastische Scheibe 39 bildet ein zweites Klappenventil 39 zwischen der Druckkammer 20 des Pumpenkolbens und der Druckkammer 28 des Arbeitskolbens. In der Trennwand sind weiter ein oder mehrere Kanäle 47 48 vorgesehen, die aus einem Abschnitt 47 parallel zur Achse und einem radialen Abschnitt 48 bestehen. Der Abschnitt 47 liegt mit seiner Mündung 49 in der einen Ventilsitz 33 bildenden Schulter auf einem Umfang, daß sie durch die Fläche 37 d_es Kragens 36 verschließbar sind. Der radiale Abschnitt mündet in einer Ringnut 50 auf dem äußeren Umfang der Trennwand. Die Nut 50 steht über Öffnungen 51 in der Zylinderw_and mit dem Ringraum 14 in Verbindung.

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Der Kragen 36 "bildet mit der gegenüberliegenden Schulter 33 ein drittes Klappenventil 3^ zwischen der Kammer 28 und dem Ringraum 14-. Dieses Klappenventil kann willkürlich geöffnet werden, indem auf die Stirnseite 52 des Bolzens 35 eine nach oben gerichtete Kraft ausgeübt wird.

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Der Ringraum 14- steht mit der Speicherkammer/über Öffnungen 53 und mit der Speicherkammer 29 einerseits über Öffnungen 54- und andererseits über Öffnungen 55 in Verbindung.

Die Öffnungen 54- liegen in Achsrichtung im Abstand von den Öffnungen 55, wobei der Abstand im wesentlichen der Höhe des Arbeitskolbens V entspricht. Auf diese Weise wird in der äußeren Endstellung des Arbeitskolbens V (Fig. 4-) über die Öffnungen 54- eine Verbindung zwischen der Druckkammer 28 unc! dem Ringraum 14- hergestellt, während gleichzeitig die Verbindung des Ring—raumes 14- mit der Kammer 29 über die Öffnungen 55 bestehen bleibt.

Die beschriebene Hubvorrichtung arbeitet wie folgt:

Angenommen, der Arbeitskolben V befindet sich in der inneren Endlage, in der er gegen die Trennwand 17 bzw. das obere Ende des Bolzens 3^C' anliegt. Der Pumpenkolben P befindet sich gleichfalls in der unteren Endlage, die in J¹Ig. 5 dargestellt ist und in der er mit seinem unteren Ende unmittelbar oberhalb der Öffnungen 53 liegt.

Um die Kolbenstange TV des Arbeitskolbens V auszufahren, betätigt man die Pumpe, indem man die Kolbenstange TP

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hin- und herbewegt und zwar derart, daß der Pumpenkolben einen Hub zwischen einer unteren und einer oberen Endstellung durchführt. Der Pumpenkolben ist in Fig. 1 in der unteren Endlage seines Arbeitshubes und in Fig. 2 in der oberen Endlage seines Arbeitshubes dargestellt. Beim Arbeitshub des Pumpenkolbens P, ausgehend von der unteren Endlage, wird die Hydraulikflüssigkeit,insbesondere Öl, die in der Druckkammer 20 enthalten ist, aus dieser Kammer verdrängt. Ein Übertritt in die Sp ei ehe rkammer 21 ist durch die Anordnung des Klappenventiles 25 nicht möglich, das durch den sich aufbauenden Druck in der Schließstellung gehalten wird, in der es gegen die Mündungen der Bohrungen 24 dichtend anliegt. Das in der Druckkammer 20 über den Arbeitskolben unter Druck gesetzte Öl kann durch die Bohrungen 55 und die Ausnehmung 34 der Trennwand hindurchtreten, wobei das Klappenventil 39 von seinem Si tr- 42 abgehoben wird.

Durch das in der Kammer 20 unter Druck stehende Öl wird der Bolzen 35 nicht bewegt, da dieser Druck einerseits auf die Stirnseite 52, andererseits aber auf die größere Beaufschlag-ungs fläche am oberen Ende des Bolzens wirkt, die durch den Umfang des Kragens 36 bestimmt ist. Zusätzlich wirkt die Feder 43 auf den Bolzen 35 in Richtung auf die Druckkammer 20, so daß das Ventil mit der Dichtfläche 37 und der Sitzfläche in der Schulter 33 in der Schließstellung verbleibt, während gleichzeitig das Klappenventil 39 geöffnet wird.

Durch das aus der Pumpendruckkammer 20 in die Druckkammer 28 überströmende Öl wird der Arbeitskolben Y angehoben.

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Das Öl aus der Speicherkammer 29 kann aus dieser Speicherkammer über die Öffnungen 5^- und 55 verdrängt werden. Es fließt durch den äußeren Ringraum 14 und durch die Öffnungen 53 in die Speicherkammer 21, wobei das von der Kammer 21 aufzunehmende Volumen genau dem Volumen entspricht, um das sich das Volumen in der Speicherkammer 29 verringert. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 6 haben die Kolben P und V ihrerseits gleiche Querschnitte.

Nachdem der Arbeitskolben 26 seine gewünschte Höhe erreicht hat, nach einem Teilhub od,er einem vollen Hub des Pumpenkolbens P, wird das Pumpen lint erbrochen. Der Arbeitskolben 5 bleibt dann fest in der eingenommenen Stellung und zwar aufgrund der hydraulischen Verriegelung, durch das geschlossene Klappenventil 39 (Fig. 2).

Es ist möglich, den Pumpenkolben aus der Endstellung seines Arbeitshubes nach Fig. 2 zurückzuführen, indem die Kolbenstange TP nach unten bewegt wird. Der Arbeitskolben V wird dabei in seiner Stellung blockiert gehalten. Beim Rückhub des Pumpenkolbens tritt Öl ohne Schwierigkeiten aus der Speicherkammer 21 in die Druckkammer 20 über, wobei das Klappenventil 25 angehoben wird. Da der Querschnitt der Kammer 21 kleiner ist als der Querschnitt der Kammer 20 und zwar um den Querschnitt der Kolbenstange TP wird der Plunsrerkolben 19 nach unten verdrängt, wodurch eine Kompensation der Volumenänderungen sichergestellt wird. Falls die Höheneinstellung der Kolbenstange TV ein weiteres Anheben des Arbeitskolbens V erfordert, genügt es, das Pumpen erneut zu beginnen, wobei der Pumpenkolben P wieder so weit nach oben bewegt wird, bis der Arbeitskolben die gewünschte Höhe erreicht hat. Das Öl wird dabei

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in der gleichen Weise in die Druckkammer 28 übergeführt, wie es oben beschrieben ist.

Wenn der Arbeitskolben seine obere Endstellung erreicht, in der er zum Anschlag an dem Zylinderdeckel 12 kommt, darf nicht weitergepumpt werden, da andernfalls das Risiko einer Zerstörung der Vorrichtung besteht. Um dies zu vermeiden, werden bei Erreichen der äußeren Endlage des Arbeitskolbens, die in Fig. 4 dargestellt ist, durch den Arbeitskolben V Öffnungen 54 freigegeben, durch die die vom Pumpenkolben F verdrängte Flüssigkeit in den drucklosen Ringraum 14 abströmen kann und von dort über die Öffnungen 53 wieder in die Speicherkammer 21 gelangt. Die Speicherkammer 29 oberhalb des Arbeitskolbens V bleibt über die Öffnungen 55 in "Verbindung mit dem Ringraum 14.

Um den Arbeitskolben V abzusenken, kann der Pumpenkolben P über die obere Endlage seines normalen Arbeitshubes (Fig. 3) hinaus vorgeschoben werden, wobei der Kolben P mit der unteren Endfläche 52 des Bolzens 35 in Eingriff kommt und den Bolzen anhebt. Dadurch wird das durch den Kragen 36 gebildete Klappen- oder Rückschlagventil geöffnet, so daß die Druckkammer 28 über die Durchgänge 47, 48 und die Öffnungen 51 mit dem ringförmigen Durchlaß 14 in Verbindung kommt, der seinerseits über die Öffnungen 54 und 55 mit der Speicherkammer 29 in Verbindung steht. Gleichzeitig wird eine Verbindung zwischen der Druckkammer 28 und der Druckkammer 20 nach Öffnen des Klappenventiles 42 über die Bohrungen 45 hergestellt. Der Ar-

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beitskolben kann dann frei absinken unter Verdrängung der in der Kammer 28 vorhandenen Flüssigkeitssäule. Es ist darauf hinzuweisen, daß sich der Plungerkolben 19 frei verschieben kann, um Volumenänderungen des Öles, die sich aus Änderungen der wirksamen Kolbenstangenvolumen innerhalb der Speicherkammern 21 und 29 ergeben, zu kompensieren.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 entspricht die Anordnung im wesentlichen der im vorstehenden unter Bezug auf die Fig. 1 bis 6 beschriebenen. Hiervon abweichend ist ein Pumpenkolben P¹ vorgesehen, der einen kleineren Durchmesser aufweist und der in einer Zylinderbuchse 60 geführt ist, die im Inneren des Zylinders 10 angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird eine Untersetzung zwischen der Bewegung des Pumpenkolbens und der des Arbeitskolbens erzielt und gleichzeitig eine entsprechende Untersetzung der beim Pumpen aufzubringenden Kraft. Die Arbeitsweise entspricht im übrigen der im vorstehenden besprochenen.

Bei einer anderen Ausführungsform (Fig. 8) ist der äußere Mantel 13 nicht wie bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1-7 direkt mit dem Zylinder verlötet oder verschweißt, sondern an den Zylinderdeckeln 11 und 12 befestigt. In Fig. 8 ist eine derartige Befestigung am Deckel 12 dargestellt. Zwischen den den Zylinder und den äußeren Mantel bildenden Rohren 10 und 13 ist eine O-Ring-Dichtung 61 vorgesehen, die mit dem Deckel 12 in Berührung steht, um die Abdichtung zu bewirken.

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In einer anderen Ausführungsform, dargestellt in den Fig. 9 bis 11, weist die pumpenbetätigte hydraulische Hubvorrichtung einen Zylinder 110 auf, in den ein Pumpenkolben PA angeordnet ist mit einer &oIbenstange TPA, die an einem Ende aus dem Zylinder austritt. Es ist weiter ein Arbeits- oder Hubkolben VA vorgesehen mit einer Kolbenstange TTA, die am anderen Zylinderende austritt.

Die Kolbenstange TPA kann mit einer Pumpenbetätigung verbunden x^erden, beispielsweise einem manuell betätigenden Gestänge, wodurch dem Pumpenkolben PA eine hin- und hergehende Bewegung erteilt wird. Die Kolbenstange TTA kann, wie bereits oben unter Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben, mit einem Element verbunden sein, das durch die Hubvorrichtung betätigt werden soll, wobei dann der Zylinder 110 selbst feststeht. Die Kolbenstange TTA kann auch mit einem festen Teil verbunden sein, wobei dann der Zylinder 110 mit einem Organ oder Element verbunden ist, das durch die Hubvorrichtung zu betätigen ist. Man kann weiter vorsehen, daß weder der Zylinder 110 noch die Kolbenstange TTä mit Fixpunkten verbunden sind, sondern jeweils mit zwei beweglichen Teilen, die d.urch die Hubvorrichtung voneinander weg bewegt werden sollen, beispielsweise gespreizt werden sollen.

Der Zylinder 110 wird hier durch ein zylindrisches Rohr gebildet, das an seinen beiden Enden durch Zylinderdeckel 111 und 112 abgeschlossen ist. Der Zylinder 110 ist nach außen abgedichtet mit einer hydraulischen Flüssigkeit, wie Öl, gefüllt.

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Eine querliegende feste Wand 117 ist in dem Zylinder 110 an einer Stelle zwischen den Zylinderdeckeln 111 und 112 angeordnet.

In dem Zylinderraum 110 zwischen dem Zylinderdeckel 111 und der Trennwand 117 ist hin- und herbeweglich der Pumpenkolben PA angebracht. Die Kolbenstange TPA des Kolbens PA ist dichtend durch den Zylinderdeckel 111 hindurchgeführt. Das außenliegende Ende der-Kolbenstange ist mit einer äußeren Betätigungsvorrichtung verbunden.

Ein Plungerkolben 119 zur Volumenkompensation ist gleitend zwischen dem Pumpenkolben PA und dem Zylinderdeckel 111 angeordnet und zwar abgedichtet gegen die Zylinderwand und gegen die Kolbenstenge. Die Druckkammer der Pumpe liegt zwischen der Trennwand 117 und dem Kolben Pa, während, eine zweite Kammer, eine opeicherkammer 121, zwischen dein Kolben PA und dem Plungerkolben 119 ausgebildet ist.

In den Pumpenkolben Pa ist ein erstes Klappen- oder Rückschlagventil 12f> angeordnet, das einen Flüssigkeitsstrom aus dei^ Speicherkamirier in die Druckkammer ermöglicht und in entgegengesetzter Richtung absperrend wirkt. In dem Zylinderraum zwischen der Trennwand 117 und dem Zylinderdeckel 112 ist der Arbeits- oder Hubkolben VA angeordnet. Die Kolbenstange TVA des Kolbens Va ist dichtend durch den Zylinderdeckel 112 hindurchgeführt. Das außenliegende Ende der Kolbenstange wird mit dem zu betätigenden Element verbunden. Eine <=>:?ste Kammer 128 befindet sich zwischen dem Arbeitskolben VA und der Trennwand 117? während eine

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Kammer 129 zwischen dem Zylinderdeckel 112uid dem Arbeitskolben VA ausgebildet ist.

Während bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 6 insbesondere vorgesehen ist, in der Trennwand ein Ventil vorzusehen, um ein Überströmen der Flüssigkeit zwischen den beiden Kammern 20 und 28 zu ermöglichen und weiter Verbindungsmittel zwischen den beiden Kammern 21 und 29, wobei über die Pumpe der Arbeitskolben ausschlieiälich im Sinne eines Ausfahrens mit Druck beaufschlagbar ist, ist die querliegende Trennwand 117 bei der Ausführungsform nach den Fig. 9 bis 11 durch eine einfache Wand ohne Durchbrechungen gebildet. Für die Steuerung der Flüssigkeitsströme ist eine Wegesteuerung vorgesehen, die außen am Zylinder 110 angeordnet ist, vorzugsweise im -Bereich der Stelle, an der sich die Trennwand 117 befindet.

Die Wegesteuerung 130 ist für drei Stellungen ausgebildet, nämlich eine neutrale Stellung (Fjg. 9)? eine aktive Vorschubstellung, d.h. eine Stellung, in der die Kolbenstange TVA. ausgefahren wird (Fig. 10) und eine aktive Rückhubstellung, d.h. eine Stellung, in der die Kolbenstange TVA eingefahren ivird (Fig. 11).

Das Wegeventil 130 hat vier Anschlüsse 131, 132 und 133, 134-, die jeweils mit den Kammern 120, 121, 128 und 129 verbunden sind, und weist ein Steuerelement 135 auf, durch die das Wegeventil 130 willkürlich in die jeweils gewünschte Stellung gebracht werden kann.

In der neutralen Stellung sind die Anschlüsse 131 bis 134-des Wegeventiles 130 gegeneinander abgesperrt (Fig. 9)·

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In der aktiven Vorschubstellung (Fig. 4·) stehen die Anschlüsse 131 und 133, die mit den Zylinderkammern 120 und 123 verbunden sind, miteinander in Verbindung, ebenso die Anschlüsse 1J4- und 132, die mit den beiden anderen Kammern 129 und 121 verbunden sind.

In der aktiven Rückhubstellung (Fig. 11) sind die Anschlüsse 131 und 134 des Wegeventils 130 miteinander verbunden, wodurch die Druckkammer 120 der Pumpe mit der Kammer 129 des Arbeitskolbens in Verbindung stehen. Gleichzeitig sind die Anschlüsse 133 und 132 miteinander verbunden, so daß die Kammer 128 des Ärbeitskolbens mit der Kammer 121 der Pumpe in Verbindung steht.

Um den Arbeits- oder Hubkolben in die eine oder andere Richtung zu verschieben, genügt es, das Steuerelement 135 des Wegeventils 130 in die Stellung nach Fig. 10 oder die Stellung nach Fig. 11 zu bringen. In der neutralen Stellung des Steuerelementes 135 des Wegeventils 130 (Fig. 9) wird der Arbeitskolben blockiert und vollkommen unbeweglich in der jeweiligen Stellung gehalten. In den Fig·. 12 bis 15 ist eine Anordnung gezeigt analog der im Vorstehenden unter Bezug auf die Fig. 9 bis 11 beschriebenen. EL er ist jedoch das Wegeventil an eine zentrale hydraulische Druckversorgung 136 angeschlossen und zwar über ein Umsteuerventil 137« Das yegeventil 130 weist hier zwei weitere Anschlüsse 138 und 139 auf, über die es an das Umsteuerventil 137 angeschlossen ist.

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Das Wegeventil 130 entspricht dem oben unter Bezug auf die Fig. 9 "bis 11 beschriebenen. In der neutralen Stellung,in der die Anschlüsse 131, 132 und 133 und 134 gegeneinander abgesperrt sind, steht der Anschluß 134 mit dem Anschluß 139 und der Anschluß 138 mit dem Anschluß 133 in Verbindung.

Das Umsteuerventil 137 weist zwei weitere Anschlüsse 140 und 141 auf, mit denen es an die hydraulische Zentrale 136 angeschlossen ist. Diese Zentrale weist eine Druckflüssigkeitsquelle auf, beispielsweise eine motorgetriebene Pumpe mit oder ohne Akkumulator. Die Pumpe 142 saugt aus einem Behälter 143 an und ist mit der Druckseite mit dem Anschluß 140 verbunden. Der Behälter 143 ist mit dem Anschluß 141 verbunden.

Das Umsteuerventil 137 hat drei Stellungen, eine Vorschubstellung (Fig. 12), in der die beiden Anschlüsse 140 und 138 einerseits und die Anschlüsse 139 ^n.d 141 andererseits miteinander in Verbindung stehen, eine Rückhubstellung (Fig. 13), in der die Anschlüsse 140 und einerseits und die Anschlüsse 138 und 141 andererseits miteinander verbunden sind und eine neutrale Stellung, in der die Anschlüsse 138 und 139 abgesperrt sind (Fig. 14 und 15).

Im normalen Betrieb befindet sich das Wegeventil 130 in der neutralen Stellung, in der der Anschluß 138 mit dem Anschluß 133 und der Anschluß 134 mit dem Anschluß 139 verbunden ist.

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Um den Hubkolben Va. in Vorschubrichtung mit Hilfe des von der Zentrale 136 gelieferten Drucköls zu bewegen, wird das Umsteuerventil 137 in die Vorschubstellung (Fig. 12) gebracht. Die Anschlüsse 140 und 133 stehen hier über den Anschluß 138 und die Anschlüsse 134 und 141 über den Anschluß 139 in Verbindung.

Um einen Rückhub des Arbeitskolbens mit Hilfe· des von der Zentrale 136 gelieferten Druckmediums herbeizuführen, wird das Umsteuerventil 137 in die Rückhubstellung (Fig. 13) bewegt. Die Anschlüsse ,140 und 134 stehen dann über den Anschluß 139 und die Anschlüsse 133 und 144 über den Anschluß 138 in Verbindung.

Falls die Drucke! Versorgung über die ^TJ>-d^-aulikzent rale 136 an f.; fr lit, kann der Arbeitskolben Vi dadurch betätigt wer.ien, daß -ies Unsteuerventil 137 in seine neutrale absperrende Stellung pcebracht wird, wodurch die Anschlüsse 138 und. 139 (Fig. 14 und 15) abgesperrt v/erden. Das Wegeventil >n ""d dann in eine der Stellungen nach Fig. 14 oder 15 geschaltet. Durch Betätigung des Purapenkolbens PA kann man den Arbeitskolben Va in den gewünschten Sinne bewegen. Auf diese Weise kann die Hubvorrichtung von Hand betätigt werden. Wo keine Möglichkeit einer äußeren Druckö!Versorgung vorhanden ist, kann die Vorrichtung auch ausschließlich von Hand betätigt werden.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform ist der Arbeitskolben, wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 8 nur einseitig druckbeaufschlagt und der Arbeitskolben hat eine größere Beaufschlagungsfläche als die Pumpe (Fig. 7)· Es sind weiter nicht dargestellte

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Mittel zum intblockieren des Arbeitskolbens vorgesehen, die insbesondere einen Schieber aufweisen, der durch den Pumpenkolben gesteuert wird und. geeignet ist, eine Austrittsöffnung freizugeben, die in'der Druckkammer der Pumpe angeordnet ist.

Bei <=iner weiteren ausführungsfo^m, die gleichfalls nicht dargestellt ist, ist der zur Volumenkompensation dienende Plungerkolben in der Speicherkammer des Arbeitskolbens, d.h. der Kammer zwischen dem Zylinderdeckel und dem Arbeitskolben untergebracht.

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Claims

ⁿ ^s , P ^r ü c h. e

.\ Hydraulische Hubvorrichtung mit einer Kolbenpumpe, deren Kolben eine Trennwand zwischen einer Speicherkairmer und einer Druckkammer bildet, mit einem Arbeitskolben, der eine Trennwand zwisc-hen .jeweils einer weiteren Speicherkammer und Druckkammer bildet, mit einer ersten Ventilanordnung zwischen der Speicherkammer und der Druckkammer der Pumpe, die mit Durchlaßrichtung von der Speicherkammer in die Druckkammer wirksam ist, mit einer zweiten Ventilanordnung zwischen den Druckkammern der Pumpe und des Ärbeitskolbens, mit Verbindungsmitteln zwischen den beiden Speicherkammern, mit einem mit Öl gefüllten Zylinder, in dem die beiden Kolben gleichachsig angeordnet sind und in dem zwischen den beiden Kolben eine Trennwand angeordnet ist, dad.urch gekennzeichnet, daß in einer der Speicherkammern (21, 29; 121, 129) in der Nähe des angrenzenden Zylinderendes im Zylinder (10; 110) ?ur -kompensation von Volumenänderungen ein Plungerkolben (19; 119) gleitend gelagert ist.

2, Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plungerkolben (19; 119) in der Speicherkammer (21 $ 121) der Pumpe (P) angeordnet ist.

3. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Pumpenkolben an einer Kolbenstange befestigt ist, die durch die Speicherkammer der Pumpe hindurch durch den Abschlußdeckel des Zylinders nach außen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (TP; TPA) abdichtend durch den Plungerkolben (19; 119) hindurengeführt ist.

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4. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckkammern (20, 28; 120, 128) an die Trennwand (17; 117) angrenzen, während die beiden Speicherkammern (21, 29; 121, 129) jeweils an den Enden de& Zylinders (10; 110) angeordnet sind.

5· Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste Ventilanordnung (25) im Kolben (P) der Pumpe befindet.

6. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ζτ/ieite Ventilanordnung (39) i-n der Trennwand (17) befindet.

7- Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel zwischen den beiden Speicherkammern (21, 29) einen kreisringförmigen Durchgang (14) aufweisen, der zwischen dem Zylinder (10) und einem Nantel (13) gebildet wird, der um den Zylinder herum angeordnet ist, sowie durch Öffnungen (53, 54, 55) in der Zylinderwand im Bereich der Speicherkammern.

8. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kolben (P, V) mit einer Kolbenstange (TP, TV) versehen sind, die sich durch die Speicherkammern (21, 29) hindurcherstrecken und durch die Zylinderdeckel (11, 12) nach außen geführt sind.

9· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückführung des Arbeits-

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kolbens (V) in seine Ausgangslage eine dritte Ventilanordnung (36) zwischen der Druckkammer (28) des Arbeitskolbens (V) und den Verbindungswegen (14) zwischen den beiden Speicherkammern (21, 29) vorgesehen ist, wobei di^se dritte Ventilanordnung zur rückführung des Arbeitskolbens willkürlich geöffnet werden kann.

10. Hubvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Ventilanordnung (36) in der Trennwand (17) angeordnet ist und mit Hilfe des Pumpenkolbens (P) willkürlich geöffnet werden kann, wobei der Pumpenkolben so ausgebildet ist, daß er zu diesem Zweck üb^r seinen normalen Arbeitshub hinaus in Richtung auf die Trennwand (17) beweglich ist.

11. Hubvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventilanordnung (39) der dritten Ventilanordnung (36) derart zugeordnet ist, daß sie b«ii.F öffnen d.fx dritten Ventilanordnung mitgeöffnet wi.T'd.

1?. Hubvorrichtung n^ch einem dpr vorn*= flehend en Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der äußeren Endlage des iirbeitskolbens (V) wirksame Verbindung (54) zwischen der Druckkammer (28) d.es Arb^itskolbens und den Verbinden gsmitteln (14) der Süeieherkammern (21, 29) vorgesehen

13. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Anst>rüche, 6'i-3vr-ch gekennzeichnet, daß die zweite Ventilanordnung

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und die Verbindungsmittel eine Wegesteuerung (130) mit drei Stellungen aufweisen mit einer neutralen Stellung, in der alle Verbindungen zwischen den vier Kammern (120, 121, 128, 129) gegeneinander abgesperrt sind, einer Vorschubstelüung, in der jeweils die beiden Druckkammern (120, 128) und die beiden Speicherkammern (121, 129) miteinander verbunden sind, und einer Rückhubstellung, in der die Druckkammer (120) der Pumpe mit der Speicherkammer (139) des Arbeitskolbens (VA) und die Druckkammer (128) des Arbeitskolbens mit der Speicherkammer (121) der Pumpe verbunden ist.

14. Hubvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vegesteuerung (130) außen am Zylinder (110) im Bereich der Stelle angeordnet ist, an der sich die Trennwand (117) im Zylinder befindet.

15· Hubvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegesteuerung weiter zwei Anschlüsse (138, 139) aufweist, die mit einer externen Hydraulikdruckquelle (136) verbindbar sind und die so angeordnet und ausgebildet sind, daß in der neutralen Stellung der Wegesteuerung diese beiden Anschlüsse jeweils mit den beiden Kammern (128, 129) des Arbeitskolbens (VA) verbunden sind, während sie in den beiden anderen Stellungen der Wegesteuerung abgesperrt sind, so daß bei Ausfall der externen Druckölversorgung eine Druckversorgung durch die handbetätigte Pumpe möglich ist.

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16. Hubvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Lruckölversorgung (136) eine Lruckölquelle (147) und einen Behälter (143) aufweist und über ein Umsteuerventil (137) mit der w'egesteuerung (130) verbunden ist.

17- Hubvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Arbeitskolben eine größere Beaufschlagungsfläche aufweist als der Pumpenkolben, dadurch gekennzeichnet, daß Lntriegelungsmittel vorgesehen sind, die ein bewegliches Clement aufweisen, das durch den Pumpenkolben steuerbar ist und mit dem eine Auslassöffnung in der Druckkammer der Pumpe fre ige'bbar i.s t.

18. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Volumenkompensation in der Speicherkammer des Arbeitskolbens angeordnet ist.

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