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Automatischer Druckteiler
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die von einem aus einer Druckquelle
kommenden Druck einen weiteren, kleineren Druck abteilt, dessen Größe in einem konstanten
Verhältnis zum ursprünglichen Druck verbleibt.
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Bisher wird zur Gewinnung eines niedrigeren Druckes bei doppelten
hydraulischen Membraneinheiten ein handbetätigtes Drosselventil angewandt. Manchmal
werden zwei getrennte hydraulische Kreise verwendet, die durch einen elektrischen
Regler gesteuert werden.
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Ein Nachteil der bisherigen Vorrichtungen besteht im ersten Fall in
der Notwendigkeit einer ständigen Bedienungskontrolle,
ferner in
der Möglichkeit einer Havarie beim Auftreten eines Fehlers und in zweiten Fall in
der Kompliziertheit und dem hohen Preis der beiden Kreise.
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Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen einfach aufgebauten, sicher
selbsttätig arbeitenden Druckteiler zu schaffen.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß in einem abgestuften Zylinder
ein Doppelkolben angeordnet ist, der auf der Hochdruckseite des abgestuften Zylinders
mit dem Sitz eines Vberströmventils verbunden ist. Der Kegel des tberströmventils
ist mittels der Feder dieses oberströmventils im Boden des abgestuften Zylinders
elastisch gelagert. Der Kegelhub dieses Überströmventils ist mechanisch begrenzt.
Auf der Niederdruckseite des abgestuften Zylinders ist an dem Doppelkolben der Kegel
eines Auslaßventils elastisch befestigt. Dieser Kegel weist gleichfalls einen begrenzten
Hub auf und ist gegen die Feder eines Aus laßventils abgestützt. Der Sitz dieses
Auslaßventils bildet einen Teil des Deckels des abgestuften Zylinders. Dieser ist
durch einen Eingangsstutzen mit einer Hochdruckquelle verbunden. Der Ausgangsstutzen
schließt an den Niederdruckkreis an. Ein Leckölstutzen und ein Entlüftungsstutzen
sind mit dem Abfall verbunden.
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Der Vorteil dieses erfindungsgemäßen Druckteilers besteht in der Erhaltung
eines Druckes, der unter allen Arbeitsbedingungen
in einem konstanten
Verhältnis zum Hochdruck, bei seinem Anstieg oder Absinken, verbleibt. Das Yerhältnis
des Niederdruckes zum Hochdruck ist durch die Geometrie des automatischen Druckteilers
bestimmt. Er erfordert nach dem Einbau in den hydraulischen Kreis weder eine Bedienung
noch eine Einstellung und arbeitet vollkommen selbständig.
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Das Wesen der Erfindung sowie weitere Merkmale und nähere Einzelheiten
der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch den automatischen Druckteiler.
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Der automatische Druckteiler besteht aus einem abgestuften Zylinder
1 mit den Arbeitsdurchmessern D1 und D2. Der abgestufte Zylinder 1 ist durch einen
Deckel 2 verschlossen.
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Innerhalb des Zylinders 1 befindet sich ein Doppelkolben 3.
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Dieser ist in dem Zylinder 1 in beiden Richtungen um die Bahn 5 verschiebbar.
Die Abdichtung des Dotpelkolbens 3 in beiden Durchmessern D1 und D2 des abgestuften
Zylinders 1 sichern die Dichtungen 4. Der Raum zwischen den Dichtungen 4 ist mit
einem Entluftunggstutzen 5 versehen. Der Hochdruck P1 wird durch den Eingangstutzen
6 der Hochdruckseite A des abgestuften Zylinders 1 zugeführt. Die Hochdruckseite
A des abgestuften Zylinders 1 ist von der Niederdruckseite B des abgestuften Zylinders
1 durch das Vberstbmventil V1 getrennt.
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Der Sitz 7 des Überatrömventils V1 bildet einen Teil des Doppelkolbens
3. Der Kegel 8 des Uberströmventils V1 weist einen begrenzten Hub auf und wird an
den Sitz 7 des Überströmventils V1 durch die Feder 9 angedrückt. Das Uberströmventil
V1
besteht deshalb aus dem Sitz 7, dem Kegel 8 und der Feder 9. Es wird durch die Verschiebung
des Doppelkolbens 3 in Richtung S1 geöffnet und durch die Verschiebung in Richtung
S2 geschlossen. Der Niederdruck P2 wird aus dem Raum auf der Niederdruckseite B
des abgestuften Zylinders 1 durch den Ausgangstutzen 10 herausgeführt.
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Der Raum der Niederdruckseite B des abgestuften Zylinders 1 wird durch
das Auslaßventil V2 verschlossen. Der Sitz 11 des Auslaßventils V2 bildet einen
Teil des Deckels 2. Der Kegel 12 des Auslaßventils V2 weist einen beschränkten Hub
auf und wird an den Sitz 11 des Auslaßventils V2 durch die Feder 13 des Auslaßventils
V2 angedrückt. Der Kegel 12 des Auslaßventils V2 wird durch den Doppelkolben 3 so
beeinflußt, daß bei seiner Bewegung in Richtung S2 das Ventil V2 geöffnet und bei
der Bewegung in Richtung S1 geschlossen wird. An den Sitz i1 des Auslaßventils V2
ist der Rückflußölstutzen 14 angeschlossen.
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Der automatische Druckteiler arbeitet so, daß der Hochdruck Pl durch
den Eingangsstutzen 6 in den Raum der Hochdruckseite A des abgestuften Zylinders
1 geleitet wird.
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Durch die Wirkung des Hochdrucks P1 auf den Doppelkolben 3 erfolgt
sein Verschieben in Richtung S1. Da der Kegel 8 des oberströsventils V1 einen begrenzten
Hub hat, erfolgt ein plötzliches Öffnen des Uberströmventils V1, durch das das hydraulische
Medium in den Raum der Niederdruckseite B des abgestuften Zylinders 1 und von hier
in den Ausgangsstutzen 10 geleitet wird. Es erfolgt ein plötzliches Ansteigen des
Niederdruckes P2, durch dessen Einfluß auf den Doppelkolben 3 dieser in Richtung
S2 zurückgeschoben wird. Dadurch erfolgt ein Schließen des Uberströmventils V1 und
der Durchfluß des Mediums wird unterbrochen. Dieser Zustand tritt ein, wenn
die
auf den Doppelkolben 3 wirkenden Kräfte nach folgender Beziehung im Gleichgewicht
stehen: P1 = # . D12 = P2 . # . D22 4 4 dann ist
Bei Verminderung des Hochdruckes P1 im Raum der Hochdruck seite A des abgestuften
Zylinders 1 erfolgt eine Gleichgewichtsstörung und ein Verschieben des Iloppelkolbens
3 in Richtung 52. Der Doppelkolben 3 nimmt den Kegel 12 des Auslaßventils V2 mit,
so daß das Auslaßventil V2 geöffnet wird und ein teilweises Entströmen des hydraulischen
Mediums in den Rückflußölstutzen 14 erfolgt. Nach Erreichung des Kräetegleichgewichts
am Doppelkolben 3 kehrt dieser in die Mittellage zurück und das Auslaßventil V2
wird geschlossen. Der Doppelkolben 3 befindet sich in der Mittellage, in der er
durch die gemeinsame Wirkung der Feder 9 des Sberströmventils V1 und der Feder 13
des Auslaßventils Y2 gehalten wird.
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Das um die Dichtung 4 durchdringende hydraulische Medium wird durch
den Entlüftungsstutzen 5 in den Abfall geleitet.
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Der automatische Druckteiler ermöglicht ein konstantes Verhältnis
des Niederdruckes P2 und des Hochdruckes P1 ii Verhältnis der Quadrate der Arbeitsraumdurchmesser
D1 und D2 des abgestuften Zylinders 1.
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Der automatische Druckteiler kann überall dort angewandt werden, wo
zwei oder mehrere Drücke mit einem konstanten gegenseitigen Verhältnis benötigt
werden. Die automatischen
Druckteiler können in Serie und auch parallel
geschaltet werden. Der Fehler des Verhältnisses des Niederdruckes P2 und des Hochdruckes
P1 ist gering und hängt von der Trägheit des Doppelkolbens 3 und der Reibung der
Dichtungen 4 ab. Der automatische Druckteiler arbeitet bei positiven und negativen
Druckänderungen.