DE3048814A1

DE3048814A1 - Hydraulische betaetigungseinrichtung

Info

Publication number: DE3048814A1
Application number: DE19803048814
Authority: DE
Inventors: Yoshimichi Akasaka; Ken Mito Ichiryu; Ichiro Nakamura; Mitsuaki Katsuta Takenoshita; Haruo Hitachi Watanabe
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1981-09-24
Also published as: JPS5693227A; JPS6258092B2; US4404892A; DE3048814C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungseinrichtung, in der ein Kolben in einem Zylinder durch ein Hochdruckströmungsmittel betätigt wird, und zwar insbesondere eine hydraulische Betätigungseinrichtung, in welcher die Wirkung des Hochdruckströmungsmittels, die auf eine Druckbeaufschlagungsoberfläche des Kolbens ausgeübt wird, welche sich auf der einer Kolbenstange entgegengesetzten Seite befindet, verbessert wird.

In einer nach dem Stande der Technik bekannten hydraulischen Betätigungseinrichtung wird Hochdruckströmungsmittel zu jeder Zeit auf eine Druckbeaufschlagungsoberfläche des Kolbens eines BetätigungsZylinders auf der Seite der Kolbenstange zur Einwirkung gebracht, und ein mit dem Betätigungszylinder verbundenes Steuerventil wird betätigt, um das Hochdruckströmungsmittel auf die Druckbeaufschlagungsoberfläche des Kolbens auf der der Kolbenstange entgegengesetzten Seite zur Einwirkung zu bringen, so daß auf diese Weise ein Druckunterschied erzeugt wird, welcher dem Flächenunterschied zwischen den beiden Druckbeaufschlagungsoberflächen entspricht, damit der Kolben durch den Druckunterschied in einer Richtung bewegt wird, die dem Ausfahren der Kolbenstange vom Kolben entspricht. Außerdem wird der Kolben mit hoher Geschwindigkeit in einer Richtung bewegt, die der Richtung des Ausfahrens der Kolbenstange vom Kolben entgegengesetzt ist, indem das auf der der Kolbenstange entgegengesetzten Seite vorhandene Strömungsmittel entladen wird.

Diese Art einer hydraulischen Betätigungseinrichtung wird als Antriebseinheit verwendet, wie beispielsweise als An-

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triebseinheit, welche bei einem Nottrennschalter für ein elektrisches Stromversorgungsnetz benutzt wird, und zwar bei einer Einheit, die eine Hochgeschwindigkeitsbetätigung erfordert.

In Verbindung mit der hydraulischen Betätigungseinrichtung nach dem Stande der Technik ergeben sich einige Nachteile. Konventionelle hydraulische Betätigungseinrichtungen haben mehrere Erfordernisse zu erfüllen. Eines dieser Erfordernisse besteht darin, daß über eine sehr lange Zeitdauer hinweg eine Abdichtung zum Steuerventil für das Zuführen eines Hochdruckströmungsmittels zu dem Teil des Betätigungszylinders, der sich auf der der Kolbenstange abgewandten Seite des Kolbens befindet und zum Entladen des Strömungsmittels von dieser Seite aufrechterhalten werden muß, damit eine Leckage des Hochdruckströmungsmittels zu einem Niederdrucktank vermieden wird, die auf die der Kolbenstange entgegengesetzte Seite des Kolbens einwirken würde. Ein anderes Erfordernis besteht darin, daß eine Abdichtung über eine sehr lange Zeitdauer hinweg zum Steuerventil erzielt werden muß, damit verhindert wird, daß Hochdruckströmungsmittel auf die Druckbeaufschlagungsseite des Kolbens einwirkt, die sich auf der der Kolbenstange entgegengesetzten Seite desselben befindet, so daß der Kolben in einer Position gehalten wird, in der er sich am Ende des Betätigungszylinders auf der der Kolbenstange entgegengesetzten Kolbenseite befindet. Die Notwendigkeit, alle diese Erfordernisse zu erfüllen, macht den Aufbau des Steuerventils kompliziert, wodurch das Problem erwächst, daß in der Praxis Schwierigkeiten hinsichtlich des Erzielens einer zufriedenstellenden Abdichtung zum Steuerventil auftreten. Infolgedessen zieht das Vorsehen eines zufriedenstellenden Abdichtung zum Steuerventil, damit dessen Leistungsfähigkeit im tatsächlichen Gebrauch auf einem hohen Niveau gehalten wird, einen sehr hohen Grad an Präzisionsendbear-

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beitungen und infolgedessen eine Erhöhung der Herstellungskosten nach sich.

Kurz zusammengefaßt ist die erfindungsgemäße hydraulische Betätigungseinrichtung zu dem Zweck entwickelt worden, die vorstehenden Nachteile des Standes der Technik auszuschalten. Demgemäß wird mit der Erfindung eine hydraulische Betätigungseinrichtung zur Verfügung gestellt, die einen einfachen Aufbau hat und es ermöglicht, eine zufriedenstellelende Abdichtung in dem Steuerventil zu erzielen, ohne daß ein hoher Grad an Präzisionsendbearbeitungen für dessen Bauteile erforderlich ist.

Die kennzeichnenden Merkmale der vorliegenden Erfindung, welche es ermöglicht, die vorstehenden Vorteile zu erreichen, umfassen eine Dichtungseinrichtung, die in einer Strömungsmitteldruckbetätigungsanordnung der beschriebenen Art vorgesehen ist, und diese Dichtungseinrichtung arbeitet in der Weise, daß sie die Druckbeaufschlagungsoberfläche des Kolbens auf der der Kolbenstange entgegengesetzten Seite in einen ersten Druckbeaufschlagungsoberflächenabschnxtt, dessen Fläche kleiner als die Druckbeaufschlagungsoberfläche des Kolbens auf der Seite der Kolbenstange ist, und einen zweiten Druckbeaufschlagungsoberflächenabschnitt unterteilt, wenn sich der Kolben des Betätigungszylinders in seiner Endposition auf der der Kolbenstange entgegengesetzten Seite befindet. Aufgrund dieses Merkmals wirkt das Druckströmungsmittel nur auf den ersten Druckbeaufschlagungsoberf lächenabschnitt ein, wenn der Kolben in seiner Endposition angeordnet ist, die sich auf der der Kolbenstange entgegengesetzten Seite befindet, wohingegen das Druckströmungsmittel sowohl auf den ersten Druckbeaufschlagungsoberf lächenabschnitt als auch auf den zweiten Druckbeaufschlagungsoberf lächenabschnitt einwirkt, wenn sich der Kolben aus der Position wegbewegt hat, die seine auf der

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der Kolbenstange entgegengesetzten Seite befindliche Endposition ist. Aufgrund der Dichtungseinrichtung einfachen Aufbaus, die am Betätigungszylinder selbst vorgesehen ist, kann eine Vereinfachung der Steuerventilfunktion erzielt werden.

Die Erfindung sei nunmehr anhand einiger in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer hydraulischen Antriebseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

5 Fig. 2 eine teilweise Schnittansicht einer hydraulischen Antriebseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 3 eine teilweise Schnittansicht einer hydraulischen Antriebseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Bei der nun folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine hydraulische Betätigungseinrichtung 1o gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt; diese Einrichtung ist dazu geeignet, als Notleistungs- bzw. -trennschalter für ein elektrisches Stromversorgungsnetz verwendet zu werden. Die hydraulische Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung umfaßt, wie dargestellt, einen Betätigungszylinder 3 für das öffnen und Schließen eines Kontakts 1 eines Nottrennschalters,der nachstehend als Stromkreisunterbrecher bezeichnet wird; eine Speichereinrichtung 5, in der ein unter^Druck befindliches Strömungsmittel gespeichert wird, das von einer Hochdruckströmungs-

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mittelversorgungsquelle (nicht gezeigt) zugeführt wird und dazu dient, den Betätigungszylinder 3 anzutreiben; ein Steuerventil 7 zum Betätigen des Betätigungszylinders 3; ein Stromkreisunterbrechungs-Vorsteuerventil 9 zum Betätigen des Steuerventils 7 beim Empfang eines Kommandos, wonach der Stromkreis unterbrochen werden soll; ein vorsteuerbetätigtes Rückschlagventil 11 zum Starten des Betriebs des Betätigungszylinders 3 für das Schließen des Kontakts 1; und einen Stromkreisschließ-Vorsteuerabschnitt 13 zum Betätigen des vorsteuerbetätigten Rückschlagventils 11 beim Empfang eines Kommandos, wonach der Stromkreis geschlossen werden soll. Der Stromkreisschließ-Vorsteuerabschnitt 13 umfaßt ein Stromkreisschließ-Vorsteuerventil 15 und ein Antipumpventil 17. Mit 19 ist ein Niederdrucktank (der normalerweise atmosphärischen Druck hat) zum Sammeln des Strömungsmittels, nachdem dieses seine Funktion erfüllt hat, bezeichnet.

Der Betätigungszylinder 3 umfaßt einen Zylinderkörper 21 ^unä einen darin verschiebbar beweglichen Kolben 23. Der Kolben 23 weist eine Kolbenstange 25 auf, die dazu dient, eine in dem Kolben 23 erzeugte Kraft nach außen zu übertragen, und er besitzt Dämpfungsvorsprünge 27a und 27b, die einstückig mit dem Kolben 23 ausgebildet sind und dazu dienen, den Kolben 23 in der Nähe der seinen Hub nach beiden Seiten begrenzenden Enden stoßfrei zu stoppen. Auf der äußeren Umfangsoberflache des Kolbens 23 ist eine Dichtung 29 angebracht, die in Berührung mit der inneren Umfangsoberf lache des Zylinderkörpers 21 steht und das Innere des Zylinderkörpers 21 in eine obere Strömungsmittelkammer 31, die auf der Seite der Kolbenstange 25 angeordnet ist, und eine untere Strömungsmittelkammer 31b, die auf der der Kolbenstange 25 entgegengesetzten Seite angeordnet ist, unterteilt. An den entgegengesetzten Enden des Zylinderkörpers 21 sind stoßabsorbierende Strömungsmitte!kammern

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33a und 33b ausgebildet, welche die DämpfungsvorSprünge 27a bzw. 27b des Kolbens 23 aufnehmen. Der Kolben 23 weist eine Druckbeaufschlagungsoberfläche auf der der Kolbenstange 25 entgegengesetzten Seite auf, und auf dieser Oberfläche ist eine ringförmige Dichtung 35 angebracht, die als Abdichtungseinrichtung dient und diese Oberfläche in eine mittige oder erste Druckbeaufschlagungsoberfläche 27c, d. h. die Oberfläche des Dämpfungsvorsprungs 27b, und eine zweite Druckbeaufschlagungsoberfäche 23b, welche die erste Druckbeaufschlagungsoberflache 27c umgibt, unterteilt. Der Zylinderkörper 21 ist mit einem Vorsprung 37 versehen, an den die Dichtung 35 in Anlage kommt. Infolgedessen trennt die Dichtung 35 die beiden Strömungsmittelkammern 33b und 31b abdichtend voneinander, wenn sich der Kolben 23 an dem Abschlußende seines Hubs befindet, das auf der der Kolbenstange 25 entgegengesetzten Seite liegt.

Die Strömungsmittelkammer 33a am oberen Ende des Zylinderkörpers 21 ist durch einen Strömungskanal 39 mit dem Speieher 5 verbunden, und infolgedessen ist die Druckbeaufschlagungsoberfläche 23a des Kolbens 23, die sich auf der Seite der Kolbenstange 25 befindet, stets dem unter hohem Druck stehenden Strömungsmittel ausgesetzt. Die Strömungsmittelkammer 33b am unteren Ende des Zylinderkörpers 21 ist durch einen Strömungskanal 41 mit dem Steuerventil 7 verbunden, und die Strömungsmittelkammer 31b ist durch einen Strömungskanal 43 mit dem vorsteuerbetätigten Rückschlagventil 11 verbunden.

Im Zylinderkörper 21 ist auf der Seite der Kolbenstange 25 ein erstes Rückschlagventil 45 vorgesehen, das dazu dient, unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel zur Strömungsmittelkammer 31a zuzuführen, wenn sich der Kolben 23 von der Endposition auf der Seite der Kolbenstange 25 aus zu bewegen beginnt. Ein zweites Rückschlagventil 47 ist im

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Zylinderkörper 21 auf der der Kolbenstange 25 entgegengesetzten Seite vorgesehen, und dieses Rückschlagventil weist einen Ventilkegel 49 auf, der ein Stabteil besitzt und in einer Strömungsmittelkammer 55 bewegbar ist, sowie eine Feder 51, welche den Ventilkegel 49 in der Schließrichtung mit Druck beaufschlagt. Das Rückschlagventil 47 wird durch die Wirkung der Feder 51 geschlossen, wenn sich der Kolben 23 entfernt von seiner auf der entgegengesetzten Seite der Kolbenstange 25 gelegenen Endposition befindet. Wenn jedoch der Kolben 23 seine untere Endposition des Hubs erreicht, wird der Stabteil des Ventilkegels 49 durch den Kolben 23 niedergedrückt, so daß das zweite Rückschlagventil geöffnet wird und damit Strömungsmittel, das sich in der Strömungsmittelkammer 31b befindet, in den Niederdrucktank 19 5 entladen wird, und zwar über einen Durchlaß 53 im Zylinderkörper 21, die Strömungsmittelkammer 55, einen Strömungskanal 57 und eine Verengung 59 im Strömungskanal 57. Infolgedessen wird selbst dann, wenn Strömungsmittel unter hohem Druck aufgrund irgendeines zufälligen Ausfalls der Dichtungen 29 und 35 infolge einer Leckströmung von den Strömungsmittelkammern 31a und 33b einströmt, verhindert, daß der Druck der Strömungsmittelkammer 31b erhöht wird.

Da die Oberfläche 27c des Dämpfungsvorsprungs 27b eine wirksame Druckbeaufschlagungsfläche hat, die kleiner als die Druckbeaufschlagungsoberfläche 23a auf der Seite der Kolbenstange 25 ist, wirkt infolgedessen dann, wenn der Kolben 23 in seiner in Fig. 1 gezeigten unteren Endposition ist, das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel nur auf den Dämpfungsvorsprung 27b, und der Kolben 23 bleibt stationär.

Das Steuerventil ;.7 weist einen Ventilkörper 61 und eine Ventilspindel bzw. einen Ventilschieber 63 auf ,und der Ventilschieber 63 besitzt einen Steg bzw. Flansch 65 und einen

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Ventilkegel 67. Eine Strömungsmittelkammer 71, die durch einen Strömungskanal 69 mit dem Speicher 5 verbunden ist, wird durch den Steg 65 in und außer Verbindung mit einer Strömungsmittelkammer 73 gebracht, die durch einen Strömungskanal 41 mit der Strömungsmittelkammer 33b des Betätigungszylinders 3 verbunden ist. Der Ventilkegel 67 bringt die Strömungsmittelkammer 73 in und außer Verbindung mit einer Strömungsmittelkammer 77, die durch einen Strömüngskanal 75 mit dem Tank 19 verbunden ist. Eine Stirnfläche

•jo 65a des Ventilschiebers 63, die sich auf der dem Ventilkegel 67 entgegengesetzten Seite befindet, besitzt eine Fläche A₁, die dem Durchmesserunterschied zwischen dem Steg 65 und einer Bohrung 79 entspricht und stets dem unter hohem Druck stehenden Strömungsmittel ausgesetzt ist. Eine andere Stirnfläche 67a des Ventilschiebers 63, die sich auf der Seite des Ventilkegels 67 befindet, ist in einer Strömungsmittelkammer 81 angeordnet, die mit dem Stromkreisunterbrechungs-Vorsteuerventil 9 verbunden und dem Strömungsmittel unter hohem Druck ausgesetzt ist, das bzw. der mittels des Stromkreisunterbrechungs-Vorsteuerventils 9 reguliert bzw. gesteuert wird. Bezeichnet man die Fläche der Stirnfläche 67a des Ventilschiebers 63, die sich auf der Seite des Ventilkegels 67 befindet, mit A_, dann besteht die Beziehung A_ > A-. Infolgedessen wird der Ventilschieber 63, wenn das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel vom Speicher 5 in die Strömungsmittelkammer 81 eingeführt wird, in Fig. 1 nach rechts gedrückt, so daß der Ventilkegel 67 in Anlage an einen Ventilsitz 83 kommt und die Strömungsmitte lkammern 71 und 73 miteinander verbunden werden, wodurch unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel in die Strömungsmittelkammer 33b des BetatigungsZylinders 3 zugeführt wird. Wenn das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel aus der Strömungsmittelkammer 81 entladen wird, wird der Ventilschieber 63 in Fig. 1 nach links gedrückt, so daß der Steg 65 die Verbindung der Strömungsmittelkammern 71

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und 73 unterbricht, und der Ventilkegel 67 wird außer Eingriff mit dem Ventilsitz 82 bewegt, so daß die Strömungs-■ mittelkammern 73 und 77 miteinander verbunden werden, wodurch das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel, das sich in der Strömungsmittelkammer 33b des Betätigungszylinders 3 befindet, in den Tank 19 entladen wird.

Das Stromkreisunterbrechungs-Vorsteuerventil 9, das ein Dreiwegeventil ist, umfaßt einen Ventilkörper 85 und eine Ventilspindel bzw. einen Ventilschieber 87. Vorzugsweise ist das Stromkreisunterbrechungs-Vorsteuerventil 9 koaxial zum Steuerventil 7 sowie eng an der Strömungsmittelkammer 81 angeordnet, und sein Ventilkörper 85 ist vorzugsweise integral bzw. einstückig mit dem Ventilkörper 61 des Steuerventils 7 ausgebildet. Der Ventilschieber 87 hat einen Ventilkolben bzw. -steg 89, einen Ventilkegel 91 und eine Stange 1o5. In Abhängigkeit von der Position des Ventilkolbens 89 wird eine Strömungsmittelkammer 93, die durch einen Strömungskanal 69 mit dem Speicher 5 verbunden ist, in und außer Verbindung mit einer Strömungsmittelkammer 97 gebracht, die durch einen Strömungskanal 95 mit der Strömungsmittelkammer 81 des Steuerventils 7 verbunden ist. In Abhängigkeit von der Position des Ventilkegels 91 wird die Strömungsmittelkammer 97 in und außer Verbindung mit einer Strömungsmittelkammer 1o1 gebracht, die durch einen Strömungskanal 99 mit dem Niederdrucktank 19 verbunden ist. Der Ventilschieber 87 wird durch die Vorspannungskraft einer Feder 1o3 normalerweise nach rechts gedrückt, so daß er die Strömungsmittelkammer 93 mit der Strömungsmittelkammer 97 verbindet und die Verbindung der Strömungsmittelkammer 97 mit der Strömungsmittelkammer 1o1 unterbricht, wodurch unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel zur Strömungsmittelkammer 81 des Steuerventils 7 zugeführt wird. Wenn der Ventilschieber 87 mittels der Stange 1o5 nach links gezogen wird, beispielsweise durch eine Motorkraft,

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die aufgrund des Kommandos, den Stromkreis zu unterbrechen, ausgelöst wird, werden die Strömungsmittelkammern 97 und 1o1 miteinander verbunden, während die Verbindung der Strömungsmitte lkammern 93 und 97 unterbrochen wird, so daß das Strömungsmittel, das sich in der Strömungsmittelkammer 81 des Steuerventils 7 befindet, über den Strömungskanal 95, die Stromungsmittelkammern 81 und 1o1 sowie den Strömungskanal 99 in den Tank 19 entladen wird.

Das vorsteuerbetätigte Rückschlagventil 11 weist einen Ventilkörper 1o7 und eine Ventilspindel bzw. einen Ventilschieber 1o9 auf. Der Ventilschieber 1o9 wird mittels einer Feder 111 normalerweise so mit Druck beaufschlagt, daß er in Eingriff mit seinem Ventilsitz 113 ist, wodurch die Strömungsmittelkammern 115 und 117 voneinander getrennt werden. Die Strömungsmittelkammer 115 ist über einen Durchlaß 119 im Ventilkegel 1o9 mit einer Strömungsmittelkammer 121 verbunden, und dann durch einen Strömungskanal 123 mit der Strömungsmittelkammer 33b des Betätigungszylinders 3. Die Strömungsmittelkammer 117 ist durch den Strömungskanal 43, in dem sich eine Verengung 125 befindet, mit der Strömungsmittelkammer 31b des BetätigungsZylinders 3 verbunden. Der Ventilkegel 1o9 im Rückschlagventil 11 befindet sich normalerweise in Eingriff mit dem Ventilsitz 113, so daß das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel nicht von der Strömungsmittelkammer 121 nach der Strömungsmittelkammer 117 hin strömen kann, und auch nicht in der sogenannten Umkehrrichtung bzw. in der umgekehrten Richtung. Das vorsteuerbetätigte Rückschlagventil 11 umfaßt weiter einen Kolben 127 für den Pilot- bzw. Vorsteuerbetrieb, und dieser Kolben wird mittels einer Feder 129 mit Druck beaufschlagt, welche bewirkt, daß die Kolbenstange 131 am Ventilschieber 1o9 anliegt. Da die Feder 129 eine geringere Vorspannungskraft als die Feder 111 hat, befindet sich der Ventilschieber 1o9 im Normalzustand in Eingriff mit dem Ventilsitz 113.

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Eine Strömungsmittelkammer 133, die auf der der Kolbenstange 131 entgegengesetzten Seite angeordnet ist, ist mit dem Stromkreisschließ-Pilot- bzw. -Vorsteuerabschnitt 13 mittels eines Strömungskanals 135 verbunden, während eine Strömungsmittelkammer 137, die sich auf der Seite der Kolbenstange 131 befindet, durch einen Strömungskanal 139 mit dem Niederdrucktank 19 verbunden ist. Der Kolben 127 drückt den Ventilkegel nach abwärts, so daß er ihn vom Ventilsitz 113 abhebt, wodurch die Strömungsmittelkammern 117 und 121

-Jo miteinander verbunden werden (damit eine Strömung des unter Druck befindlichen Strömungsmittels in der umgekehrten Richtung stattfinden kann), wenn ein Pilot- bzw. VorSteuerströmungsmitteldruck von dem Stromkreisschließ-Vorsteuerabschnitt 13 in Ansprechung auf ein Stromkreisschließkommando in der Strömungsmittelkammer 133 zur Einwirkung gebracht wird.

Der Stromkreisschließ-Vorsteuerabschnitt 13 spricht auf ein Stromkreisschließkommando in der Weise an, daß er das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel zur Strömungsmittelkammer 133 des vorsteuerbetätigten Rückschlagventils 11 zuführt. In dieser Ausführungsform umfaßt der Stromkreisschließ-Vorsteuerabschnitt 13 das vorerwähnte Stromkreisschließventil 15 und das oben genannte Antipumpventil 17, damit der Stromkreisunterbrecher eine "Antipump"-Wirkung ausüben kann. In dem Fall, in dem das Kommando zum Schließen des Stromkreises im Verlauf der Betätigung gegeben wird, die in Ansprechung auf das Kommando zum öffnen des Stromkreises erfolgt, und in dem das Kommando zum Schließen des Stromkreises sogar gehalten bzw. weiterhin gegeben wird, nachdem das Kommando zum öffnen des Stromkreises ausgelöst worden ist, ist es erforderlich, daß das spezielle Kommando zum Schließen des Stromkreises vernachlässigt bzw. übersteuert und der Stromkreis im offenen Zustand gehalten wird, bis das nächste Kommando zum Schließen des Stromkrei-

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ses gegeben wird. Diese Funktion wird als "Antipump"-Wirkung bezeichnet.

Das Stromkreisschließ-Vorsteuerventil 15 umfaßt einen Ventilkörper 141 und eine Ventilspindel bzw. einen Ventilschieber 143, und dieser Ventilschieber 143 weist einen Steg bzw. einen Ventilkolben 145, einen Ventilkegel 147 und eine Stange 163 auf. In Abhängigkeit von der Position des Ventilkolbens 145 wird eine Stromungsmittelkammer 151, die durch einen Strömungskanal 149 mit dem Niederdrucktanfc 19 verbunden ist, in und außer Verbindung mit einer Strömungsmittelkammer 155 gebracht, die durch einen Strömungskanal 153 mit dem Antipumpventil 17 verbunden ist. In Abhängigkeit- von der Position des Ventilkegels 147 wird die Strömungsmittelkammer 155 in und außer Verbindung mit einer Strömungsmittelkammer 159 gebracht, die durch einen Strömungskanal 157 mit dem Speicher 5 verbunden ist. Der Ventilschieber 143 wird durch die Vorspannungskraft einer Feder 161 normalerweise nach rechts gedrückt, so daß dadurch eine Abdichtung zwischen den "Strömungsmittelkammern 155 und 159 erzielt wird, damit auf diese Weise ein Einströmen von unter hohem Druck befindlichem Strömungsmittel in das Antipumpventil 17 blockiert wird. Wenn jedoch der Ventilschieber 143 mittels der Stange 163 nach links gezogen wird, beispielsweise mittels eines Solenoids (nicht gezeigt), wenn dieses ein Stromkreisschließkommando erhält, dann werden die Strömungsmittelkammern 151 und 155 voneinander dicht abgeschlossen, und die Strömungsmittelkammern 155 und 159 werden miteinander verbunden, so daß infolgedessen unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel in das Antipumpventil 17 strömen kann.

Das Antipumpventil 17 umfaßt einen Ventilkörper 165 und eine Ventilspindel bzw. einen Ventilschieber 167, und der Ventilschieber 167 weist einen ersten Steg bzw. Ventilkolben 169, einen zweiten Steg bzw. Ventilkolben 171 und einen

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Flansch 173 auf. In Abhängigkeit von der Position des ersten Ventilkolbens 169 wird eine Strömungsmittelkammer 177, die durch einen Strömungskanal 195 mit dem Niederdrucktank 19 verbunden ist, in und außer Verbindung mit einer Strömungsmittelkammer 179 gebracht, die durch den Strömungsmittelkanal 135 mit dem vorsteuerbetätigten Rückschlagventil 11 verbunden ist. In Abhängigkeit von der Position des zweiten Ventilkolbens 161 wird die Strömungsmittelkammer 179 in und außer Verbindung mit einer Strömungsmittel-

-Jo kammer 181 gebracht, die mit dem Stromkreisschließ-Vorsteuerventil 15 verbunden ist. Eine Strömungsmittelkammer 183, die sich links von dem Flansch 173 befindet, ist mit der Strömungsmittelkammer 155 des Stromkreisschließventils 15 durch einen Strömungskanal 187 verbunden, in dem eine Drossel 185 vorgesehen ist, und eine Strömungsmittelkammer 189, die sich rechts vom Flansch 173 befindet, ist mit der Strömungsmittelkammer 181 durch einen schmalen Spalt verbunden,, der zwischen dem Ventilkörper 165 und dem zweiten Ventilkolben 171 vorgesehen ist. Der Ventilschieber 167 wird mittels einer Feder 191 normalerweise nach links gedrückt, so daß er die Strömungsmittelkammern 179 und 181 miteinander verbindet. Infolgedessen wird, wenn das Stromkreisschließ-Vorsteuerventil 15 beim Empfang eines Stromkreisschließkommandos betätigt wird, so daß es bewirkt, daß unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel vom Speicher 5 in die Strömungsmittelkammer 155 eingeleitet wird, das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel durch die Strömungsmittelkammern 181 und 179 des Antipumpventils 17 anfänglich in das vorsteuerbetätigte Rückschlagventil 11 eingeleitet, und dieses unter hohem Druck stehende Strömungsmittel wird außerdem durch die Drossel 185 im Strömungskanal 153 allmählich in die Strömungsmittelkammer links vom Flansch 173 des Antipumpventils 17 eingeleitet. Der Flansch 173 ist so ausgebildet, daß seine linksseitige Oberfläche eine wirksame Druckbeaufschlagungsfläche hat.

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welche größer als diejenige seiner rechtsseitigen Oberfläche ist, und die Vorspannungskraft der Feder 191 ist auf ein solches Niveau eingestellt, daß der Flansch 173 nach rechts mit Vorspannung beaufschlagt wird, wenn der gleiche Druck auf die entgegengesetzten Oberflächen des Flanschs 173 ausgeübt wird. Infolgedessen wird der Ventilschieber 167 allmählich nach rechts mit Vorspannung beaufschlagt, bis der Ventilkolben 171 die Verbindung zwischen den Strömungsmittelkammern 181 und 179 blockiert, und die Strömungsmittelkammern 179 und 177 werden nach einer vorbestimmten Zeitdauer miteinander verbunden. Infolgedessen wird das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel, das sich in der Strömung smittelkammer 133 des vorsteuerbetätigten Rückschlagventils 11 befindet, durch den Strömungskanal 135, die Strömungsmittelkammern 179 und 177 sowie den Strömungskanal 175 in den Niederdrucktank 19 entladen.

Der in Fig. 1 gezeigte Betriebszustand der hydraulischen Betätigungseinrichtung ist die Stromkreisunterbrechungsposition, in welcher der Kontakt 1 geöffnet ist. Die obere Strömungsmittelkammer 31a des Betätigungszylinders 3 erhält vom Speicher 5 unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel; die untere Strömungsmittelkammer 33b erhält das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel vom Speicher 5 über das Steuerventil 7; und die untere Strömungsmittelkammer 31b, die den Dämpfungsvorsprung 27b umgibt, ist über das zweite Rückschlagventil 47 mit dem Niederdrucktank 19 verbunden.

Beim Auftreten eines Stromkreisschlxeßkommandos wird die Stange 163 des Stromkreisschließ-Vorsteuerventils 15, beispielsweise mittels eines Solenoids (nicht gezeigt), nach links gezogen, so daß der Ventilschieber 143 nach links bewegt wird. Dadurch kann unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel aus dem Speicher 5 in die Strömungsmittelkammer

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133 des vorsteuerbetätigten Rückschlagventils 11 eingespeist werden, und zwar durch den Strömungskanal 157, die Strömungsmittelkammern 159 und 155 des Stromkreisschließ-Vor-Steuerventils 15, den Strömungskanal 153, die Strömungsmittelkammern 181 und 179 des Antipumpventils 17 und den Strömungskanal 135, so daß infolgedessen der Kolben 127 nach abwärts gedrückt wird. Dadurch wird der Ventilkegel 1o9 nach abwärts bewegt, so daß das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel vom Steuerventil 7 in die untere Strömungsmittelkammer 31b des Betätigungszylinders 3 zugeführt wird, und zwar durch die Strömungskanäle 41 und 123, die Strömungsmittelkammer 121 des vorsteuerbetätigten Rückschlagventils 11, den Durchlaß 119 im Ventilkegel 1o9, die Strömungsmittelkammern 115 und 117, und den Strömungskanal 43, in dem die Verengung 125 vorgesehen ist. Infolgedessen wird der Kolben 23 des Betätigungszylinders 3 durch eine Kraft nach aufwärts bewegt, die dem Unterschied zwischen den wirksamen Druckbeaufschlagungsflächen der Oberflächen der entgegengesetzten Seiten des Kolbens 23 entspricht, wodurch das Schließen des Kontakts 1 eingeleitet wird. Wenn sich der Kolben 23 nach aufwärts bewegt, wird die Dichtung 35 vom Vorsprung 37 wegbewegt, so daß ein Spiel zwischen dem unteren Dämpfungsvorsprung 27b und dem Zylinderkörper 21 entsteht, wodurch das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel von der unteren stoßabsorbierenden Strömungsmittelkammer 33b direkt in die untere Strömungsmittelkammer 31b des Zylinders 3 eingespeist wird, so daß dadurch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 23 mit erhöhter Geschwindigkeit erfolgt. Wenn die Strömungsmittelkammern 33b und 31b einmal miteinander verbunden sind, setzt der Kolben seine Aufwärtsbewegung selbst dann fort, wenn der Ventilkegel 1o9 des Vorsteuerbetätigten Rückschlagventils 11 durch die Wirkung des Antipumpventils 17, das die Verbindung zwischen den Strömungsmittelkammern 115 und 117 unterbricht, in seine ursprüngliche Position zurückgebracht

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wird. Wenn der Kolben 23 nahe an seine schließliche Endposition auf der Seite der Kolbenstange 25 kommt, tritt der obere Dämpfungsvorsprung 27a in die obere stoßabsorbierende Strömungsmittelkammer 33a ein, wodurch der Strömungsmittelwiderstand gegen die Bewegung des Kolbens 23, der sich durch das Strömungsmittel, das aus der Strömungsmittelkammer 31a in die Strömungsmittelkammer 33b fließt, ergibt, erhöht wird, so daß der Kolben 23 verzögert wird. Der Kolben 23 erreicht schließlich seine auf der Seite der Kolben-

•jo stange 25 befindliche Endposition, wodurch der Vorgang des Schließens des Stromkreises beendet wird. Dieser Stromkreisschließzustand kann während einer langen Zeitdauer zwangsweise aufrechterhalten werden, da der Ventilkegel 67 des Steuerventils 7 im Eingriff mit dem Ventilsitz 83 ist, so daß eine zwangsweise Abdichtung zwischen den Strömungsmittelkammern 73 und 77 besteht.

Beim Auftreten eines Stromkreisöffnungskommandos wird die Stange 1o5 des Stromkreisunterbrechungs-Vorsteuerventils 9 nach links gezogen, beispielsweise mittels eines Kraftbzw. Betätigungsmotors (nicht gezeigt), so daß der Ventilschieber 87 in der gleichen Richtung bewegt wird. Dadurch kann unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel, das sich in der Strömungsmittelkammer 81 des Steuerventils 7 befindet, durch den Strömungskanal 95, die Strömungsmittelkammern 97 und 1o1 des Stromkreisunterbrechungs-Vorsteuerventils 9 und den Strömungskanal 99 in den Niederdrucktank 19 entladen werden, so daß der Ventilschieber 63 des Steuerventils 7 durch den Strömungsmitteldruck, der auf die rechtsseitige Oberfläche 65a des Ventilkolbens 65 einwirkt, nach links bewegt wird. Dadurch wird die Verbindung zwischen den Strömungsmittelkammern 71 und 73 des Steuerventils 7 blockiert, und die Strömungsmittelkammern 73 und 77 werden miteinander verbunden, so daß das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel, das sich in der unteren

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stoßabsorbierenden Stromungsmittelkammer 33b und in der unteren Strömungsmittelkammer 31b des BetätigungsZylinders 3 befindet, durch den Strömungskanal 41, die Strömungsmittelkammern 73 und 77 des Steuerventils 7 und den Strömungskanal 75 in den Niederdrucktank 19 entladen wird. Währenddessen wird in die obere stoßabsorbierende Strömungsmittelkammer 33a unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel direkt von dem Speicher 5 zugeführt, und in die obere Strömungsmittelkammer 31a des Zylinders 3 wird ebenfalls unter hohem

•jo Druck stehendes Strömungsmittel vom Speicher 5 durch das Rückschlagventil 45 eingeleitet, so daß der Kolben 23 des Betätigungszylinders 3 schnell nach abwärts bewegt wird. Wenn der Kolben 23 dicht an seine untere Endposition kommt und der untere Dämpfungsvorsprung 27b in die untere stoßab-5 sorbierende Kammer 33b eintritt, muß das Strömungsmittel, das von der Strömungsmittelkammer 31b in die Strömungsmittelkammer 33b fließt, durch eine Verengung, so daß der Strömungsmittel- bzw. Strömungswiderstand und infolgedessen der Innendruck der unteren Strömungsmittelkammer 31b des Zylinders 3 erhöht und der Kolben 23 verzögert wird. Wenn der Kolben 23 weiter eng an seine untere Endposition heranbewegt wird, wird der Ventilkegel 49 des zweiten Rückschlagventils 47 vom Kolben 23 nach abwärts gedrückt, so daß unter hohem Druck befindliches Strömungsmittel, das sich in der unteren Strömungsmittelkammer 31b des Zylinders 3 befindet, durch den Durchlaß 53, die Strömungsmittelkammer 55 und den Strömungskanal 57, in dem die Verengung 59 vorgesehen ist, in den Niederdrucktank 19 entladen wird. Wenn der Kolben 23 schließlich seine untere Endposition erreicht, gelangt die Dichtung 35 in Anlage an den Vorsprung 37, so daß sie die Verbindung zwischen der unteren Strömungsmittelkammer 31b und der unteren stoßabsorbierenden Strömungsmittelkammer 33b vollständig blockiert. Danach wird, wenn das Stromkreisöffnungskommando gelöscht wird, der Ventilschieber 87 des Stromkreisöffnungs-Vorsteu-

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erventils 9 durch die Vorspannungskraft der Feder 1o3 in seine ursprüngliche rechte Position zurückgebracht, so daß unter Druck stehendes Strömungsmittel in die Strömungsmitte lkammer 81 des Steuerventils 7 fließt. Demgemäß wird der Ventilschieber 63 des Steuerventils 7 in die in Fig. 1 gezeigte Position nach rechts bewegt. Infolgedessen wird der unteren stoßabsorbierenden Strömungsmittelkammer 3b des Zylinders 3 durch das Steuerventil 7 erneut unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel vom Speicher 5 zuge-ο führt, und der Kolben 23 wird aufgrund der Dichtungswirkung der Dichtung 35 in seiner unteren Position gehalten. Der Betrieb des öffnens des Stromkreises ist nun beendet. Der Stromkreis kann zwangsweise während einer langen Zeitdauer in der offenen Position gehalten werden, da die Dichtung 35 durch den Kolben 23 fest gegen den Vorsprung 37 gedrückt ' wird, und da der Ventilkegel 67 des Steuerventils 7 in Eingriff mit dem Ventilsitz 83 ist, wodurch eine zwangsweise Blockierung der Verbindung zwischen den Strömungsmittelkammern 73 und 71 in der gleichen Weise wie im Stromkreisschließzustand erfolgt.

Die erste Ausführungsform hat insbesondere die folgenden Vorteile;

(1) Durch die Dichtung 35 wird eine zwangsläufige Abdichtungscharakteristik im geöffneten Zustand des Stromkreises sichergestellt. In dem Steuerventil 7 erfolgt eine Abdichtung nur zwischen dem Ventilkegel 67 und dem Ventilsitz 83 sowohl während des Stromkreisschließals auch während des Stromkreisöffnungszustands, wodurch der Aufbau des Steuerventils einfach sein kann. In dem vorsteuerbetätigten Rückschlagventil 11 wird eine Abdichtung nur zwischen dem Ventilkegel 1o9 und dem Ventilsitz 113 bewirkt, wodurch die Herstellung der Teile der Einrichtung erleichtert wird.

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(2) Die hydraulische Betätigungseinrichtung hat eine hohe Betriebszuverlässigkeit bei ihrem Betrieb und eine hohe Leistungsfähigkeit. Beispielsweise kann, selbst wenn die Dichtung 35 beschädigt ist, so daß eine Leckage von unter hohem Druck stehendem Strömungsmittel von der Strömungsmittelkammer 33b zur Strömungsmittelkammer 31b im geöffneten Zustand des Kontakts stattfinden kann, jeder unbeabsichtigte Stromkreisschließvorgang mittels des Kolbens 23 vermieden werden, weil das Strömung smittel in der Strömungsmittelkammer 31b durch das zweite Rückschlagventil 47b entladen wird.

(3) Das vorsteuerbetätigte Rückschlagventil 11 kann in Ansprechung auf ein Stromkreisschließkommando zwangsläufig arbeiten, weil das Ventil 11 nur als ein Trigger für den Stromkreisschließvorgang zu wirken braucht.

Nach der vorstehenden Beschreibung ist die erste Ausführungsform in einem Notstromkreisunterbrecher, wie beispielsweise einem Trennschalter, für ein elektrisches Stromversorgungsnetz vorgesehen. Jedoch kann die Einrichtung auch in anderer Weise angewandt werden, z. B. in einem Notentspannungsventil, das geeignet ist, bei Turbinenanlagen verwendet zu werden, in denen Hochtemperaturgase oder -dampf verwendet werden.

Die Fig. 2 zeigt eine hydraulische Betätigungseinrichtung 1o' gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 2 sind solche Teile, die den in Fig. 1 gezeigten Teilen gleichartig oder äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Außerdem sind in Fig. 2 das Stromkreisunterbrechungs-Vorsteuerventil 9 und der Vorsteuerabschnitt 13, die In Fig. 1 gezeigt sind, aus Zwecken der klareren Darstellung weggelassen worden.

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Die in Fig. 2 gezeigte zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform der Fig. 1 in dem Weg, längs dessen das Strömungsmittel in der unteren Strömungsmittelkammer 31b des Betätigungszylinders 3 in den Niederdrucktank 19 entladen wird. Im einzelnen ist in der zweiten Ausführungsform das in Fig. 1 gezeigte zweite Rückschlagventil 47 weggelassen, und das vorsteuerbetätigte Rückschlagventil 11' ist anstelle des zweiten Rückschlagventils vorgesehen, und es dient dazu, das Strömungsmittel, ]o das sich in der unteren Strömungsmittelkammer 31b befindet, in den Niederdrucktank 19 zu entladen.

Das Pilot- bzw. vorsteuerbetätigte Rückschlagventil 11' hat eine weitere Strömungsmittelkammer 193', die sich zwischen 5 den Strömungsmittelkammern 117' und 137' im Ventilkörper 1o7' befindet, und diese Strömungsmittelkammer 193' ist durch den Strömungskanal 43 mit der unteren Strömungsmittelkammer 31b des Zylinders 3 verbunden. Die Kolbenstange 131', die in dem vorsteuerbetätigten Rückschlagventil 11' vorgesehen ist, hat an ihrem Ende einen Teil 195¹ kleinen bzw. verminderten Durchmessers, der sich durch die Strömungsmittelkammer 193¹ erstreckt, und ein Steg bzw. Ventilkolben 197', der den gleichen Durchmesser wie die Kolbenstange 131' hat, ist mit dem vorderen Ende des Teils 195¹ kleinen Durchmessers verbunden. Der Ventilkolben 197' ist stets mittels einer Feder 129' mit seinem vorderen Ende gegen den Ventilkegel 1o9' vorgespannt. Zwischen der Kolbenstange 131* und dem Ventilkörper 1o7" ist ein schmaler Spalt 199¹ gebildet, der eine Drosselwirkung hat, und ein entsprechender schmaler Spalt 2o1' ist zwischen dem Ventilkolben 197¹ und dem Ventilkörper 1o7" ausgebildet. Die zweite Ausführungsform ist in den anderen Teilen des Auf~ baus gleichartig wie die erste Ausführungsform, so daß eine diesbezügliche nähere Erläuterung entfallen kann.

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Die hydraulische Betätigungseinrichtung 1ο¹ ist in Fig. 2 im Betrieb in einer Position gezeigt, in der ein Stromkreisunterbrechungsvorgang in Ansprechung auf ein erstes Kommando oder ein Stromkreisöffnungskoiranando erfolgt. In dieser Position erhält die obere Strömungsmittelkammer 31a des Betätigungszylinders 3 unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel vom Speicher 5 zugeführt, und der unteren stoßabsorbierenden Strömungsmittelkammer 33b wird unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel durch das Steuerventil 7 zugeführt.

Jedoch herrscht in der unteren Strömungsmittelkammer 31b des Zylinders ein niedriger Druck, der dann durch eine direkte Verbindung mit dem Niederdrucktank 19 aufrechterhalten wird, und zwar verläuft diese Verbindung über die Strömungsmittelkammer 193', den Spalt 199¹ und die Strömungsmittelkammer 137' des vorsteuerbetätigten Rückschlagventils 11'.

Beim Auftreten eines zweiten Kommandos oder eines Stromkreisschließkommandos wird ein Vorsteuerströmungsmitteldruck von dem Stromkreisöffnung-Vorsteuerabschnitt 13 (siehe Fig. 1) durch den Strömungsmittelkanal 135 in dem vorsteuerbetätigten Rückschlagventil 11 wirksam, wodurch der Kolben 127¹ nach abwärts gedrückt und dann der Ventilkegel 1o9 nach abwärts bewegt wird, so daß die Strömungsmittelkammern 115 *, 117' und 193' miteinander verbunden werden, wodurch das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel in der unteren stoßabsorbierenden Kammer 33b durch den Strömungskanal 123 in die untere Strömungsmittelkammer 31b des Zylinders 3 eingespeist wird, so daß dadurch der Kolben 23 nach aufwärts bewegt wird. Danach bewegt sich der Kolben 23 weiter aufwärts, bis er seine obere Endposition erreicht, und zwar in der gleichen Weise, wie unter Bezugnahme auf die in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsform beschrieben worden ist.

Es sei angenommen, daß ein erstes Kommando gegeben wird, wenn sich der Kolben 23 in seiner oberen Endposition befin-

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det. Der Ventilschieber 87 des VorSteuerventils 9 wird nach links gezogen, und das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel in der Strömungsmittelkammer 81 des Steuerventils 7 wird durch den Strömungskanal 95 aus dieser Kammer entladen, was in der gleichen Weise erfolgt, wie unter Bezug auf die in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsform beschrieben worden ist. Demgemäß wird der Ventilschieber 63 des Steuerventils 7 nach links bewegt, so daß das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel in der unteren Strömungsmittelkammer 31b und der unteren stoßabsorbierenden Strömungsmittelkammer 33b des Zylinders 3 durch den Strömungskanal 41 und die Strömungsmittelkammern 73 und 77 des Steuerventils 7 in den Niederdrucktank 19 entladen wird, wodurch der Kolben abwärts gedrückt wird. Wenn der Kolben 23 dicht an seine untere Endposition herankommt und dabei der untere Dämpfungsvorsprung 27b in die untere stoßabsorbierende Strömungsmitte lkammer 33b eintritt, erfährt die Strömung des Strömungsmittels von der Strömungsmittelkammer 31b zur Strömungsmitte lkammer 33b eine Verengung zwischen dem Dämpfungsvorsprung 27b und dem Vorsprung 37, so daß dadurch ein hoher Strömungsmitteldruck in der unteren Strömungsmittelkairaner 31b aufgebaut wird, was eine Verzögerung des Kolbens 23 zur Folge hat.

Zu diesem Zeitpunkt strömt das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel, das sich in der unteren Strömungsmittelkammer 31b des Zylinders 3 befindet, durch den Strömungskanal 43 in die Strömungsmittelkammer 193' des vorsteuerbetätigten Rückschlagventils 11'. Da die Kolbenstange 131' und der Ventilkolben 197' den gleichen Durchmesser haben, wird der Strömungsmitteldruck ausgeglichen, so daß er nicht das Bestreben hat, den Kolben 127' zu bewegen. Überschüssiges Strömungsmittel von dem Strömungsmittel, das in die Strömungsmittelkammer 193' strömt, entweicht durch die Spalten 199' und 2o1' zu den Strömungsmittelkammern 137'

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bzw. 117'. Wenn der Kolben 23 seine untere Endposition erreicht, gelangt die Dichtung 35 in Eingriff mit dem Vorsprung 37, so daß dadurch die Verbindung zwischen den Strömungsmittelkammern 31b und 33b vollständig blockiert wird. Da die untere Strömungsmittelkammer 31b des Zylinders 3 durch den Strömungskanal 43/ die Strömungsmittelkammer 193', den Spalt 199' und die Strömungsmittelkammer 137" des vorsteuerbetätigten Rückschlagventils 11 sowie den Strömungskanal 139 mit dem Niederdrucktank 19 verbunden ist, ist der Innendruck in der unteren Strömungsmittelkammer 31b vermindert. Danach arbeitet das Steuerventil 7 in der gleichen Weise, wie unter Bezugnahme auf die in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsform beschrieben worden ist, so daß die entsprechende Beschreibung entfallen kann. Das Steuerventil 7 kann den Kolben 23 in der gleichen Weise in seiner unteren Endposition halten, wie der Kolben 23 in seiner oberen Endposition gehalten wird.

Die Fig. 3 zeigt eine hydraulische Betätigungseinrichtung 1o" gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 3 sind die Teile, die solchen der Fig. 1 und 2 gleichartig oder äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Außerdem sind aus Gründen der klareren Darstellung das Stromkreisunterbrechungs-Vorsteuerventil 9 und der Strömkreisschließ-Vorsteuerabschnitt 13, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, weggelassen.

Die in Fig. 3 gezeigte dritte Ausführungsform unterscheidet sich von den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausfuhrungsformen in dem Weg, längs dessen das Strömungsmittel, das sich in der unteren Strömungsmittelkammer 31b des Betätigungszylinders befindet, in den Niederdrucktank 19 entladen wird. Im einzelnen wird bei der in Fig. 3 gezeigten dritten Ausführungsform das Strömungsmittel in der unteren Strömungsmittelkam- mer 31b durch das zweite Rückschlagventil 47 im Zylinder 3, den Strömungskanal 43 und das strömungsmittelbetätigte -

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Rückschlagventil 11" in den Niederdrucktank 19 entladen. Das zweite Rückschlagventil 47 hat den gleichen Aufbau wie dasjenige, das in Fig. 1 gezeigt ist, und das vorsteuerbetätigte Rückschlagventil 11" hat den gleichen Aufbau wie das entsprechende Ventil, das in Fig. 2 gezeigt ist. Es ist ersichtlich, daß die dritte Ausfuhrungsform eine Kombination der ersten und zweiten Ausführungsform ist, und daß der Aufbau und der Betrieb der verschiedenen Teile dieser dritten Ausführungsform gleich denen der Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 sind. Daher erübrigt sich eine genauere Beschreibung.

In jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterteilt die Dichtung 35 die untere Druckbeaufschlagungsoberfläche auf der Unterseite des Kolbens 23 des Betätigungszylinders 3 in zwei Druckbeaufschlagungsabschnitte, wenn der Kolben23 in seiner unteren Endposition angeordnet ist, und diese Dichtung ist nach der Beschreibung und Darstellung auf dem Kolben 23 angebracht. Jedoch kann die Dichtung 35 auch in der Position angebracht sein, in welcher der Vorsprung 37 auf dem Zylinderkörper 21 vorgesehen ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das Steuerventil 7 in seinem Aufbau einfach ist und daß es eine in hohem Maße betriebszuverlässige Abdichtungsfunktion besitzt, weil das Steuerventil 7 nur einen abdichtenden Teil hat, wenn der Kolben 23 des BetätigungsZylinders entweder in seiner unteren oder in seiner oberen Endposition angeordnet ist. Die Dichtungseinrichtung (beispielsweise die Dichtung 35) zum Unterteilen der Druckbeaufschlagungsoberfläche des Kolbens auf der der Kolbenstange 25 entgegengesetzten Seite in zwei Druckbeaufschlagungsoberflächenabschnitte,wenn der Kolben 23 des BetätigungsZylinders 3 in seiner unteren Endposition angeordnet ist, ist im Aufbau sehr einfach, so daß die Herstellung erleichtert und trotzdem eine zwangsweise Abdichtung erzielt werden kann.

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Claims

PATENTANWÄLTE - - - - ...".».'

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOW '£BBI"N(3*IhAUS"" FljsJCK

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MDNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 96 O1 6O, D-8OOO MDNCHEN 85

ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

KARL LUDWIO SCHIFF (1064-10711)

DIPL, CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER

DIPL. INQ. PCTEF) BTREHL

DIPL. CHEM. DFI. URSULA 5CHUi)Ul-HUPF

DIPL. ING. OtETER EBBINQHAUS

DR. ING. DIETER FINCK

TELEFON (OBS) 48 SOB«

TELEX 0-23 EOE AURO D

TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN

HITACHI, LTD. . DEA-14718 SP/BR

23. Dezember 1980

Hydraulische Betätigungseinrichtung

Patentansprüche

Hydraulische Betätigungseinrichtung, umfassend einen Betätigungszylinder; einen in dem Betätigungszylinder bewegbaren und mit einer Kolbenstange versehenen Kolben; und ein Steuerventil zum Zuführen eines Hochdruckströmungsmittels zu einer Druckbeaufschlagungsoberfläche des Kolbens auf der der Kolbenstange entgegengesetzten Seite, so daß der Kolben in einer Richtung bewegt wird, in welcher die Kolbenstange vom Kolben ausgefahren wird, und zum Entladen des auf der der Kolbenstange entgegengesetzten Seite vorhandenen Strömungsmittels, so daß der Kolben in einer Richtung bewegt wird, die der Richtung des Ausfahrens der Kolbenstange von dem Kolben entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die hydraulische Betätigungseinrichtung (1o; 1q'; 1ο") weiter folgendes umfaßt: eine Dichtungseinrichtung (35) zum Unterteilen der Druckbeaufschlagungsoberfläche des Kolbens (23) auf der der Kolbenstange (25) entgegenge-

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ORIGINAL INSPECTED

setzten Seite in einen ersten Druckbeaufschlagungsoberflächenabschnitt (27 c) und einen zweiten Druckbeaufschlagungsoberflächenabschnitt (23b), wenn der Kolben (23) in seiner auf der der Kolbenstange (25) entgegengesetzten Seite befindlichen Endposition ist, wobei der erste Druckbeaufschlagungsoberflächenabschnitt (27c) eine wirksame Druckbeaufschlagungsfläche hat, die kleiner als diejenige der Druckbeaufschlagungsoberfläche (23a) des Kolbens (23) auf der Seite der Kolbenstange (25) ist/ so daß das Hochdruckströmungsmittel nur auf den ersten Druckbeauf schlagungsoberf lächenabschnitt (27c) einwirkt, wenn sich der Kolben (23) in seiner der Kolbenstange (25) entgegengesetzten Endposition befindet, und das Druckströmungsmittel auf den ersten und zweiten Druckbeaufschlagungsoberflächenabschnitt (27c, 23b) einwirkt, wenn der Kolben (23) aus seiner der Kolbenstange (25) abgewandten Endposition wegbewegt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß sie weiter folgendes umfaßt: ein durch Vorsteuerung betätigtes Rückschlagventil (11; 11'; 11"), das in einem Strömungskanal (43, 123) vorgesehen ist, das bzw. der eine erste Strömungsmittelkammer (33b) mit einer zweiten Strömungsmittelkammer (31b) verbindet, wenn sich der Kolben (23) in seiner der Kolbenstange (25) abgewandten Endposition befindet, wobei die erste Strömungsmittelkammer (33b) dem ersten Druckbeaufschlagungsoberf lächenabschnitt (27c) zugewandt ist, während die zweite Strömungsmittelkammer (31b) dem zweiten Druckbeaufschlagungsoberflächenabschnitt (23b) zugewandt ist, und wobei ferner das durch Vorsteuerung betätigte Rückschlagventil (11; 11'; 11") derart ausgerichtet ist, daß die Strömung des Hochdruckströmungsmittels von der ersten Strömungsmittelkammer (33b) zur zweiten Strömungsmittelkammer (31b) in der' Umkehrrichtung erfolgt, und

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wobei das durch Vorsteuerung betriebene Rückschlagventil (11; 11'; 11") durch die Wirkung eines Vorsteuerströmungsmitteldrucks zwangsläufig zeitweise geöffnet werden kann, wenn der Kolben (23) von seiner der Kolbenstange (25) abgewandten Endposition wegbewegt ist, so

daß dadurch bewirkt wird, daß Hochdruckströmungsmittel, welches auf den ersten Druckbeaufschlagungsoberflächenabschnitt (27c) einwirkt, auch auf den zweiten Druckbeauf schlagungsoberf lächenabschnitt (23b) einwirkt. 1o
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil (47), das mittels des Kolbens (23) geöffnet werden kann, wenn letzterer in der Nähe seiner der Kolbenstange (25) abgewandten Endposition ist oder sich in dieser Endposition selbst befindet, und das die zweite Strömungsmittelkammer (31b) mit einem Niederdrucktank (19) verbindet.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß das durch Vorsteuerung betriebene Rückschlagventil (11·; 11") einen Zylinder (1o7') zum zwangsläufigen und zeitweisen öffnen des durch Vorsteuerung betriebenen Rückschlagventils (11'; 11") aufweist, sowie eine in dem Zylinder (1o7*) angeordnete Kolbenstange (131·), welche einen Spalt (199¹) mit demselben begrenzt, wobei die zweite Strömungsmittelkammer (31b) durch den Spalt (199¹) mit einem Niederdrucktank (19) verbindbar oder verbunden ist, wenn sich der Kolben (23) in seiner der Kolbenstange (25) abgewandten Endposition befindet.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das durch Vorsteuerung betriebene Rückschlagventil (11'; 11") einen Zylinder (1o7') zum zwangsläufigen und zeitweisen öffnen des durch Vor-

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steuerung betriebenen Rückschlagventils (11'; 11") aufweist, sowie eine in dem Zylinder (1o7') angeordnete Kolbenstange (131'}, welche einen Spalt (199¹) mit demselben begrenzt, wobei die zweite Strömungsmittelkammer (31b) durch den Spalt (199*) mit einem Niederdrucktank (19) verbindbar oder verbunden ist, wenn sich der Kolben (23) in seiner der Kolbenstange (25) abgewandten Endposition befindet.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (23) einen Dämpfungsvorsprung (27b) zum Verzögern des Kolbens (23) aufweist, wenn letzterer dicht an seine der Kolbenstange (25) abgewandte Endposition kommt, wobei dieser Dämpfungsvorsprung (27b) mit der Dichtungseinrichtung (35) zusammenwirkt, um die Druckbeaufschlagungsoberfläche des Kolbens (23) auf der der Kolbenstange (25) entgegengesetzten Seite in einen ersten und zweiten Druckbeauf schlagungsoberf lächenabschnitt (27c, 23b) zu unterteilen, wenn sich der Kolben (23) in seiner der Kolbenstange (25) abgewandten Endposition befindet; und daß außerdem ein durch Vorsteuerung betätigbares Rückschlagventil (11; 11'j 11") zum Steuern des Innendrucks einer Strömungsmittelkammer (33b) vorgesehen ist, welche dem ersten Druckbeaufschlagungsoberflächenabschnitt (27c) zugewandt ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen Stromkreisschließabschnitt (13) umfaßt, der ein Antipumpventil

(17) aufweist, welches das durch Vorsteuerung betätigbare Rückschlagventil (11; 11'; 11") während einer vorbestimmten Zeit zur Bewirkung eines Antipumpvorgangs zwangsweise öffnet.

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Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß eine Abdichtung nur an einer Stelle (67, 83) im Steuerventil (7) ausgeführt wird, gleichgültig ob sich der Kolben (23) in seiner der Kolbenstange (25) abgewandten Endposition oder in seiner auf der Seite der Kolbenstange (25) liegenden Endposition befindet.

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