DE4039439A1

DE4039439A1 - Twin chamber hydraulic or pneumatic motor - makes use of permanent magnet to stabilise the valves

Info

Publication number: DE4039439A1
Application number: DE19904039439
Authority: DE
Inventors: Guenther Vogel
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1990-12-11
Filing date: 1990-12-11
Publication date: 1992-06-17

Abstract

The hydraulic or pneumatic motor has a housing enclosing two working chambers separated by a freely movable piston (5) mounted on the shaft (7) of a second piston (10). There are two valves controllable by the movement of the first piston. The two valves (22,23) are operable independently of each other as a result of pressure in one of the working chambers (20,21), with a permanent magnet (39) to stabilise the valve positions. USE/ADVANTAGE - Simple pressure medium motor which is insensitive to pressure fluctuations.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmittelmotor mit einem zwei Arbeitskammern umschließenden Gehäuse und einem die Arbeitskammern voneinander trennenden, zwischen zwei End stellung frei bewegbaren Kolben zum Antrieb einer Pumpe oder dergleichen und mit zwei durch die Kolbenbewegung umsteuerbaren Steuerventilen, durch die die Arbeitskammern wechselweise mit der Druckseite oder der Saugseite einer hydraulischen oder pneumatischen Druckmittelquelle verbind bar sind.The invention relates to a hydraulic motor with a two enclosures enclosing working chambers and one the Separating working chambers, between two end position freely movable piston for driving a pump or the like and with two by the piston movement reversible control valves through which the working chambers alternately with the pressure side or the suction side of one Connect hydraulic or pneumatic pressure medium source are cash.

Ein Druckmittelmotor der angegebenen Art ist in der DE-OS 39 13 351 beschrieben. Bei diesem zur Hilfsdruckerzeugung vorgesehenen Druckmittelmotor sind die beiden Steuerventile in einem Steuergehäuse angeordnet, das drei Steuerdruckkam mern aufweist, in denen Ventilverschlußelemente axial beweglich angeordnet sind. Die Ventilverschlußelemente sind auf einer Steuerstange befestigt, die durch den Kolben des Druckmittelmotor bewegt wird. Zwischen dem Kolben und der Steuerstange ist eine den Kolbenweg überbrückende Federan ordnung vorgesehen, die bis zur Federblocklänge zusammen drückbar ist, ohne ein Umschalten der Steuerventile zu bewirken. Überschreitet die Kolbenbewegung den durch die Federblocklänge begrenzten Federweg, werden die in Schließ stellung befindlichen Verschlußelemente der Steuerventile geöffnet. Dies führt zu einer Herabsetzung der der Federan ordnung entgegenwirkenden Druckkräfte an der Steuerstange, so daß sich die Federanordnung entspannen und die Steuer ventile in die Stellung zur Einleitung der entgegengesetz ten Kolbenbewegung umschalten kann. Dieser Druckmittelmotor benötigt für einen zuverlässigen Betrieb ein Mindestdruck gefälle, um die zum Spannen der Federanordnung notwendige Druckkraft zu erzeugen. Sinkt das Druckgefälle unter diesen Minimalwert ab, so kann es zu einer indifferenten Stellung der Steuerventile und zu einem Stillstand des Druckmittel motors kommen.A pressure medium motor of the specified type is in DE-OS 39 13 351. In this for auxiliary pressure generation The two control valves are provided for the pressure medium motor arranged in a control housing that came three control pressures Mern, in which valve closure elements axially are movably arranged. The valve closure elements are attached to a control rod, which by the piston of the Fluid motor is moved. Between the piston and the Control rod is a spring that bridges the piston travel order provided that together up to the spring block length can be pressed without switching the control valves cause. If the piston movement exceeds that of the Spring block length limited travel, which are in closing position closure elements of the control valves open. This leads to a reduction in the spring rate order counteracting pressure forces on the control rod, so that the spring assembly relax and the tax valves in the position to initiate the opposite can switch th piston movement. This pressure medium motor requires a minimum pressure for reliable operation slope to the necessary for tensioning the spring assembly Generate compressive force. The pressure drop drops below this Minimum value, it can lead to an indifferent position of the control valves and to a standstill of the pressure medium motors come.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen in seinem Aufbau einfachen Druckmittelmotor der eingangs genannten Art zu schaffen, der gegenüber Druckschwankungen der hydraulischen oder pneumatischen Antriebsenergie unempfind lich ist.The invention has for its object one in his Construction of a simple hydraulic motor of the type mentioned To create the kind of pressure fluctuations of the hydraulic or pneumatic drive energy insensitive is.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Steuerventile unabhängig voneinander und in einer Schaltrichtung durch eine Beaufschlagung mit dem Druck in einer Arbeitskammer umschaltbar sind und daß druckunabhän gige Mittel vorgesehen sind, die die Steuerventile in ihren beiden Schaltstellungen stabilisieren.The object is achieved in that the two control valves independently and in one Switching direction by applying pressure in a working chamber are switchable and that pressure independent funds are provided, which the control valves in their stabilize both switch positions.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Druckmittelmotors hat den Vorteil, daß die Umsteuerung der Steuerventile nicht gleichzeitig, sondern nacheinander erfolgen kann, wobei der durch den Kammerdruck ausgelöste Schaltvorgang gegenüber dem durch die Kolbenbewegung bewirken Schaltvor gang nachrangig ist. Auf diese Weise werden indifferente Schaltzustände und dadurch bedingte Störungen des kontinu ierlichen Betriebs zuverlässig vermieden. Die druckunabhän gige Stabilisierung sorgt auch bei Absinken oder völligem Wegfall des Antriebsdrucks für eine Aufrechterhaltung der Schaltpositionen, so daß der Druckmittelmotor in jeder Betriebsstellung anhalten und selbsttätig wieder anlaufen kann. Weiterhin ermöglicht das voneinander unabhängige Umsteuern der Steuerventile einen insgesamt einfachen Auf bau des Druckmittelmotors.The configuration of the pressure medium motor according to the invention has the advantage that the reversal of the control valves not at the same time, but one after the other, the switching process triggered by the chamber pressure compared to that caused by the piston movement Schaltvor is subordinate. In this way, become indifferent Switching states and consequent disturbances of the continu reliable operation avoided. The pressure independent Stabilization ensures even when it drops or completely Elimination of the drive pressure for maintaining the Switch positions so that the hydraulic motor in each Stop operating position and start again automatically can. Furthermore, this enables independent of each other Reversing the control valves a simple overall construction of the hydraulic motor.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist wei terhin vorgesehen, daß die Steuerventile ein axial bewegli ches Verschlußelement mit einer Membran aufweisen, die auf einer Seite vom Kammerdruck und auf der entgegengesetzten Seite vom Arbeitsdruck beaufschlagt ist. Tritt an der Mem bran eine ausreichende Druckdifferenz auf, so wird das Ver schlußelement in eine vorgegebene Schaltstellung bewegt. Zur Vereinfachung der Steuerventile kann die Membran mit einem zentralen, verstärkten Bereich versehen sein, der einen Ventilteller des Verschlußelements bildet.In a preferred embodiment of the invention, white thereafter provided that the control valves an axially movable Ches closure element with a membrane that on one side of the chamber pressure and on the opposite Side is pressurized by the working pressure. Occurs at the mem sufficient pressure difference, the ver closing element moved into a predetermined switching position. To simplify the control valves, the membrane can be used be provided with a central, reinforced area, the forms a valve plate of the closure element.

Zur Betätigung der Verschlußelemente durch den Kolben ist erfindungsgemäß ein starres Übertragungselement vorgesehen und die Verschlußelemente sind jeweils mit einer durch den Kolben zusammendrückbaren Feder verbunden, deren Federkraft vorzugsweise geringer ist als die Kraft zur Stabilisierung der Schaltstellungen der Steuerventile. Durch diese Anord nung läßt sich der Bereich der Kolbenbewegung, durch den ein Umschalten der Steuerventile bewirkt werden kann, genau definieren und eine Ausnutzung des vollen Kolbenhubs gewährleisten.To actuate the closure elements by the piston According to the invention, a rigid transmission element is provided and the closure elements are each with a through the Piston compressible spring connected, the spring force is preferably less than the force for stabilization the switch positions of the control valves. By this arrangement The range of piston movement through which a switching of the control valves can be effected exactly define and utilize the full piston stroke guarantee.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zur Stabilisierung wenigstens einer Schaltstel lung der Steuerventile ein Permanentmagnet vorgesehen ist. Ein Permanentmagnet ermöglicht eine vergleichsweise hohe Stabilisierungkraft und eine steile Kraft-Wege-Kennlinie, so daß bereits kleine Betätigungswege genügen, um ein Umsteuern der Steuerventile zu ermöglichen. Vorzugsweise tragen die Verschlußelemente einen Permanentmagneten, der in beiden Schaltstellungen an einen gehäusefesten Anker aus magnetischem Material anlegbar ist.According to a further proposal of the invention can be provided be that to stabilize at least one switching point tion of the control valves, a permanent magnet is provided. A permanent magnet enables a comparatively high one Stabilizing force and a steep force-displacement characteristic, so that even small actuation paths are sufficient to a To enable reversal of the control valves. Preferably the closure elements carry a permanent magnet which in both switching positions on a housing-fixed anchor magnetic material can be applied.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann weiter hin darin bestehen, daß die Steuerventile an den beiden Stirnseiten des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Membra nen der Verschlußelemente vom Druck in der jeweils benach barten Arbeitskammer beaufschlagt sind, während die Steuer ventile durch Steuerleitungen jeweils mit der anderen Arbeitskammer verbunden sind. Bei dieser Ausgestaltung kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn die Ventilgehäuse der Steuerventile in die Stirnwände des Gehäuses integriert sind.An advantageous embodiment of the invention can further hin consist in that the control valves on the two End faces of the housing are arranged, the Membra NEN of the closure elements from the pressure in the neighboring Beard Chamber of Labor are charged while the tax valves through control lines each with the other Work chamber are connected. With this configuration can it will also be useful if the valve housing Control valves integrated in the end walls of the housing are.

Um die Steuerventile einfach herstellen zu können, weisen nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Ventilge häuse eine mit einer Steuerleitung versehene Ventilkammer auf, in der durch zwei konzentrisch ineinander angeordnete Ringwände, die mit ihren Stirnkanten Dichtsitze bilden, abgeteilte Anschlußräume gebildet sind, in die ein Saug- oder Druckanschluß mündet und die durch das mit den Dicht sitzen zusammenwirkende Verschlußelement im Wechsel von der Ventilkammer abtrennbar sind. Das Verschlußelement kann hierbei die innere Ringwand durchgreifen und beiderseits der Ringwand einen Ventilteller aufweisen und die Räume beiderseits der Ringwände können durch Längskanäle im Ver schlußelement miteinander verbindbar sein.In order to be able to manufacture the control valves easily, point according to a further proposal of the invention, the Ventilge housing a valve chamber provided with a control line on, in which two are arranged concentrically one inside the other Ring walls, which form sealing seats with their front edges, divided connection spaces are formed, in which a suction or pressure connection opens and through the with the seal interacting locking element sit alternately from the Valve chamber are separable. The closure element can reach through the inner ring wall and on both sides the ring wall have a valve disc and the rooms on both sides of the ring walls can through longitudinal channels in Ver be connected to each other.

Der erfindungsgemäße Druckmittelmotor wird vorzugsweise zum Antrieb einer Hydraulikpumpe zur Erzeugung eines Hilfs drucks für druckgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen verwen det. Bei einer derartigen Anwendung ist es vorteilhaft, wenn der Kolben auf einer das Gehäuse beiderseits durch dringenden Stange geführt ist, deren als Pumpenkolben aus gebildete Enden in Pumpenzylindern axial verschiebbar geführt sind, die an den Gehäusestirnseiten befestigt sind. Durch eine solche Ausgestaltung wird eine separate Lagerung für den Kolben des Druckmittelmotors entbehrlich.The pressure medium motor according to the invention is preferably used Drive a hydraulic pump to generate an auxiliary Use pressure for pressure-controlled automotive brake systems det. In such an application, it is advantageous when the piston passes through the housing on both sides urgent rod, which is made as a pump piston formed ends axially displaceable in pump cylinders are guided, which are attached to the front of the housing. Such a configuration makes separate storage dispensable for the piston of the pressure medium motor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Motorpumpenag gregat mit einem pneumatisch angetriebenen Druckmittelmotor und einer Hydraulikpumpe zur Druckversorgung eines hydrau lischen Bremskraftverstärkers oder einer Servolenkung in einem Kraftfahrzeug.An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail below. The Drawing shows a longitudinal section through a motor pump gregat with a pneumatically driven hydraulic motor and a hydraulic pump to supply pressure to a hydrau brake booster or a power steering in a motor vehicle.

Der pneumatische Druckmittelmotor 1 besteht aus einem Gehäuse 2, das aus zwei Gehäuseschalen 3, 4 zusammengesetzt ist. In dem Gehäuse 2 ist ein Kolben 5 axial verschiebbar angeordnet. Der Kolben 5 besteht aus zwei kreisrunden Plat ten 6, die auf einer zentralen Stange 7 befestigt sind. Zwischen den Platten 6 ist eine Membran 8 angeordnet, die mit einem radial inneren Rand dicht an der Stange 7 anliegt. Der radial äußere Rand der Membran 8 ist mit einem Befestigungswulst 9 versehen, der in einer Ringnut zwischen den aneinanderliegenden Stirnflächen der Gehäuseschalen 3, 4 dicht eingespannt ist.The pneumatic pressure medium motor 1 consists of a housing 2 , which is composed of two housing shells 3 , 4 . A piston 5 is arranged axially displaceably in the housing 2 . The piston 5 consists of two circular plat ten 6 , which are attached to a central rod 7 . A membrane 8 is arranged between the plates 6 and bears tightly against the rod 7 with a radially inner edge. The radially outer edge of the membrane 8 is provided with a fastening bead 9 which is tightly clamped in an annular groove between the abutting end faces of the housing shells 3 , 4 .

Die beiden Enden der Stange 7 sind jeweils als Pumpenkolben 10 ausgebildet und in einer Zylinderbohrung eines Pumpenzy linders 11 axial beweglich gelagert. Zur Abdichtung gegen über der Zylinderbohrung sind die Pumpenkolben 10 mit einer Nutringdichtung versehen. Die Pumpenzylinder 11 sind in einen an den Gehäuseschalen 3, 4 angeformten Zylinderstut zen 12 eingesetzt und mit einem Sprengring 13 axial fixiert. Ein Dichtring 14 sorgt für die notwendige Abdich tung. Die Pumpenzylinder 11 sind mit einem Ventilgehäuse 15 verbunden, in dem sich ein Sauganschluß 16 mit einem Einlaßventil 17 und ein Druckanschluß 18 mit einem Auslaß ventil 19 befindet.The two ends of the rod 7 are each formed as a pump piston 10 and 11 axially movably mounted in a cylinder bore of a Pumpenzy. To seal against the cylinder bore, the pump pistons 10 are provided with a grooved ring seal. The pump cylinders 11 are inserted in a molded on the housing shells 3 , 4 cylinder connector 12 and axially fixed with a snap ring 13 . A sealing ring 14 provides the necessary sealing device. The pump cylinder 11 are connected to a valve housing 15 in which there is a suction port 16 with an inlet valve 17 and a pressure port 18 with an outlet valve 19 .

Das Gehäuse 2 wird durch den Kolben 5 in zwei Arbeitskam mern 20, 21 unterteilt, die getrennt voneinander jeweils an ein Steuerventil 22, 23 angeschlossen sind. Die beiden Steuerventile 22, 23 sind in ihrem Aufbau gleich und spie gelbildlich zueinander tangential versetzt angeordnet. Sie befinden sich jeweils in einem in die Stirnwand der Gehäu seschalen 3, 4 integrierten Ventilgehäuse 24, 25 und beste hen aus den gleichen Bauelementen.The housing 2 is divided by the piston 5 into two working chambers 20 , 21, each of which is connected separately to a control valve 22 , 23 . The structure of the two control valves 22 , 23 is the same and is arranged in a mirror-image manner tangentially offset from one another. They are each in a in the end wall of the housings 3 , 4 integrated valve housing 24 , 25 and best hen of the same components.

Die Ventilgehäuse 24, 25 umschließen jeweils eine Ventil kammer 26, die nach außen durch einen Deckel 27 verschlos sen ist. Der Deckel 27 besteht aus einem magnetischen Blech. In der Ventilkammer 26 befinden sich zwei konzen trisch ineinander angeordnete Ringwände 28, 29 die mit ihrem Stirnkanten Dichtsitze 30, 31, 32 bilden. Die Ring wände 28, 29 sind durch einen Boden 33 miteinander verbun den, der parallel zum Deckel 27 angeordnet ist und von der Ringwand 29 durchdrungen wird. In der Bohrung der Ringwand 29 ist axial beweglich ein Verschlußelement 34 mit Längskanälen 35 angeordnet, das an seinem dem Deckel 27 benachbarten Ende einen Ventilteller 36 und an seinem ande ren Ende einen Ventilteller 37 aufweist. Der Ventilteller 36 ist mit einem elastischen Dichtring 38 versehen, der mit den Dichtsitzen 30, 31 zusammenwirkt. Der Dichtring 38 wird von einem den Außenrand des Ventiltellers 36 umgreifenden, ringförmigen Permanentmagneten 39 gehalten. Der Magnet 39 besteht aus magnetischer Thermoplastmischung, wird durch Spritzgießen hergestellt und mit Schnapphaken auf dem Ven tilteller 36 gehalten. Der Deckel 27 und ein an der Ring wand 28 befestigter Ankerring 40 aus magnetischem Material bilden die beiden Anker, mit denen der Permanentmagnet 39 zusammenwirkt.The valve housing 24 , 25 each enclose a valve chamber 26 which is closed to the outside by a cover 27 . The cover 27 consists of a magnetic sheet. In the valve chamber 26 there are two concentrically arranged ring walls 28 , 29 which form sealing seats 30 , 31 , 32 with their front edges. The ring walls 28 , 29 are interconnected by a bottom 33 which is arranged parallel to the cover 27 and is penetrated by the ring wall 29 . In the bore of the annular wall 29 , a closure element 34 with longitudinal channels 35 is axially movable, which has a valve plate 36 at its end adjacent to the cover 27 and a valve plate 37 at its other end. The valve plate 36 is provided with an elastic sealing ring 38 which interacts with the sealing seats 30 , 31 . The sealing ring 38 is held by an annular permanent magnet 39 encompassing the outer edge of the valve plate 36 . The magnet 39 consists of a magnetic thermoplastic mixture, is produced by injection molding and held on the Ven tilteller 36 with snap hooks. The cover 27 and an armature ring 40 fastened to the ring wall 28 made of magnetic material form the two anchors with which the permanent magnet 39 interacts.

An dem Ventilteller 37 ist eine Membran 41 befestigt, die mit ihrem einen Befestigungswulst aufweisenden Umfangsrand in einer Bohrung 42 der Gehäuseschale 3 bzw. 4 befestigt ist und die Arbeitskammer 20 bzw. 21 von einem Anschlußraum 43 trennt, der über einen Filter 44 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Auf seiner der Arbeitskammer 20 bzw. 21 zugekehrten Seite ist an dem Ventilteller 37 eine Blattfe der 45 befestigt, die bei Annäherung des Kolbens 5 durch diesen zusammendrückbar ist. Zur Befestigung der Blattfeder dient ein Stift 46, dessen Kopf einen festen Anschlag für die Federarme der Blattfeder 45 bildet.A diaphragm 41 is fastened to the valve plate 37, which is fastened with its circumferential edge having a fastening bead in a bore 42 in the housing shell 3 or 4 and separates the working chamber 20 or 21 from a connection space 43 which communicates with the atmosphere via a filter 44 communicates. On its side facing the working chamber 20 or 21 , a Blattfe of 45 is attached to the valve plate 37 , which can be compressed by the piston 5 as it approaches it. A pin 46 is used to fasten the leaf spring, the head of which forms a fixed stop for the spring arms of the leaf spring 45 .

Zwischen den Ringwänden 28 und 29 befindet sich ein zweiter Anschlußraum 47, der durch einen Anschlußstutzen 48 mit einer Unterdruckquelle, beispielsweise dem Ansaugkrümmer eines Ottomotors verbunden ist. Die Ventilkammern 26 sind jeweils über eine in die Gehäuseschalen 3, 4 integrierte Steuerleitung 49, 50 mit der Arbeitskammer 20 bzw. 21 ver bunden, die sich auf der dem jeweiligen Steuerventil 22 bzw. 23 abgekehrten Seite des Kolbens 5 befindet. Die Arbeitskammer 20 ist also über die dargestellte Steuerlei tung 49 mit der Ventilkammer 26 des Steuerventils 22 ver bunden. Die Steuerleitung 50 zum Verbinden der Arbeitskam mer 21 mit der Ventilkammer 26 des Steuerventils 23 befin det sich außerhalb der Zeichnungsebene und ist daher ledig lich durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht.Between the ring walls 28 and 29 there is a second connection space 47 , which is connected by a connection piece 48 to a vacuum source, for example the intake manifold of a gasoline engine. The valve chambers 26 are each connected via a control line 49 , 50 integrated into the housing shells 3 , 4 to the working chamber 20 or 21 , which is located on the side of the piston 5 facing away from the respective control valve 22 or 23 . The working chamber 20 is thus via the illustrated Steuerlei device 49 with the valve chamber 26 of the control valve 22 connected ver. The control line 50 for connecting the working chamber 21 to the valve chamber 26 of the control valve 23 is located outside the plane of the drawing and is therefore only illustrated by a dashed line.

Die Zeichnung zeigt den Druckmittelmotor 1 in einer Betriebsstellung, in der die Arbeitskammer 20 über das Steuerventil 22 und dessen offenen Ventilsitz 32 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Der Ventilteller 36 des Steuerventils 22 liegt mit seinem Dichtring 38 auf den Ven tilsitzen 30, 31 auf und wird in dieser Stellung durch die Kraft des Permanentmagnets 39 und die Druckdifferenz zwi. schen dem Anschlußraum 47 und der Ventilkammer 26 sowie zwischen dem Anschlußraum 43 und der Arbeitskammer 21 gehalten. Die Arme der vom Kolben 5 zusammengedrückten Blattfeder 45 liegen an dem Stift 46 an. Die in dieser Stellung von der Blattfeder 45 ausgehende Federkraft ist geringer als die Haltekraft des Ringmagnets 41 und der Druckkräfte und kann daher ein Umschalten des Steuerventils 22 nicht bewirken.The drawing shows the pressure medium motor 1 in an operating position in which the working chamber 20 is connected to the atmosphere via the control valve 22 and its open valve seat 32 . The valve plate 36 of the control valve 22 lies with its sealing ring 38 on the Ven valve seats 30 , 31 and is in this position by the force of the permanent magnet 39 and the pressure difference between. rule the connection space 47 and the valve chamber 26 and between the connection space 43 and the working chamber 21 . The arms of the leaf spring 45 compressed by the piston 5 rest against the pin 46 . The spring force emanating from the leaf spring 45 in this position is less than the holding force of the ring magnet 41 and the pressure forces and can therefore not cause the control valve 22 to switch over.

Das Steuerventil 23 befindet sich in der anderen Schalt stellung, in der die Arbeitskammer 21 über den offenen Ven tilsitz 30 mit dem zur Unterdruckquelle führenden Anschluß stutzen 48 verbunden ist. In der Arbeitskammer 21 herrscht somit ein Unterdruck, der am Kolben 5 eine in der Zeichnung nach rechts gerichtete und an der Ringmembran 41 des Steu erventils 22 eine in der Zeichnung nach links gerichtete Kraft erzeugt. Das Verschlußelement 34 des Steuerventils 23 wird von dem an dem Deckel 27 anliegenden Permanentmagneten 39 und zusätzlich von der Druckdifferenz, die auf die Flä che innerhalb des Dichtsitzes 32 einwirkt, mit seiner an dem Ventilteller abgestützen Ringmembran 41 gegen den Ven tilsitz 32 gezogen, wodurch die Ventilkammer 26 des Steuer ventils 23 von der Atmosphäre getrennt ist.The control valve 23 is in the other switching position, in which the working chamber 21 is connected via the open Ven valve seat 30 with the connecting piece leading to the vacuum source 48 . In the working chamber 21 there is therefore a negative pressure which generates a force directed to the piston 5 in the drawing to the right and on the annular membrane 41 of the control valve 22 a force directed in the drawing to the left. The closure element 34 of the control valve 23 is pulled by the permanent magnet 39 resting on the cover 27 and additionally by the pressure difference acting on the surface within the sealing seat 32 with its ring diaphragm 41 supported on the valve plate against the valve seat 32 , thereby causing the Valve chamber 26 of the control valve 23 is separated from the atmosphere.

Aus seiner in der Zeichnung dargestellten Lage wird der Kolben 5 durch die in den Arbeitskammern 20, 21 herrschende Druckdifferenz noch weiter in die Arbeitskammer 21 hinein bewegt, bis der Permanentmagnet 39 von dem Ankerring 40 abhebt und die Ventilsitze 30, 31 von dem Dichtring 38 freigegeben werden. Hierdurch sinken die an dem Verschluß element 34 wirksamen und der Federkraft der Blattfeder 45 entgegenwirkenden Haltekräfte soweit ab, daß die Federkraft der Blattfeder 45 überwiegt und mit Unterstützung der nun zwischen dem Permanentmagnet 39 und dem Deckel 27 anstei genden Magnetkraft das Verschlußelement 34 in die entgegen gesetzte Schaltstellung bewegt. Beide Steuerventile 22, 23 befinden sich somit nun in der gleichen, beim Steuerventil 23 dargestellten Schaltstellung, in der die Arbeitskammern 20, 21 mit der Unterdruckquelle in Verbindung stehen. Wäh rend der Unterdruck in der Arbeitskammer 21 noch bestehen bleibt, wird nun in der Arbeitskammer 20 der Druck abge senkt, wodurch eine Druckdifferenz an der Ringmembran 41 des Steuerventils 23 entsteht, die bei Erreichen einer durch die Haltekraft des Permanentmagnets 39 und die Wirk fläche der Ringmembran 41 bestimmten Größe das Verschluß element 23 in seine andere beim Steuerventil 22 darge stellte Schaltstellung bewegt. Durch diesen Schaltvorgang wird die Arbeitskammer 21 von der Unterdruckquelle getrennt und mit der Atmosphäre verbunden, wodurch der Druck in der Arbeitskammer 21 ansteigt und am Kolben 5 eine zur Gehäuse schale 4 gerichtete Druckkraft entsteht,die den Kolben in seine andere Endstellung verschiebt. Hierbei führt der Pum penkolben 10 des mit der Gehäuseschale 3 verbundenen Pum penzylinders 11 einen Saughub und der Pumpenkolben 10 des mit der Gehäuseschale 4 verbundenen Pumpenzylinders 11 einen Druckhub aus. Sobald der Kolben 5 seine Endstellung an der Gehäuseschale 4 erreicht, wiederholt sich der zuvor beschriebene Steuervorgang bei den Steuerventilen 22, 23 in umgekehrter Richtung und Reihenfolge, woraufhin der Kolben 5 wieder in die zuvor beschriebenen Ausgangslage gelangt.From its illustrated in the drawing position of the piston 5 is moved by the in the working chambers 20, 21 prevailing pressure difference even further into the working chamber 21 in until the permanent magnet 39 of the anchor ring 40 lifts off the valve seats 30, 31 is released from the sealing ring 38 will. As a result, the effective on the closure element 34 and the spring force of the leaf spring 45 counteracting holding forces decrease so far that the spring force of the leaf spring 45 predominates and with the support of the magnetic force now increasing between the permanent magnet 39 and the cover 27, the closure element 34 in the opposite Switch position moved. Both control valves 22 , 23 are thus now in the same switching position shown in the control valve 23 , in which the working chambers 20 , 21 are connected to the vacuum source. While the negative pressure in the working chamber 21 still remains, the pressure is now reduced in the working chamber 20 , whereby a pressure difference arises on the annular diaphragm 41 of the control valve 23 , which surface when reached by the holding force of the permanent magnet 39 and the active area Ring membrane 41 certain size, the closure element 23 in its other at the control valve 22 Darge presented switching position moves. By this switching operation, the working chamber 21 is separated from the vacuum source and connected to the atmosphere, whereby the pressure in the working chamber 21 increases and on the piston 5 a shell 4 directed to the pressure force is generated, which moves the piston to its other end position. Here, the Pum 10 11 performs the penkolben connected to the housing shell 3 Pum penzylinders 11 and a suction stroke of the pump piston 10 of the housing shell 4 is connected to the pump cylinder from a pressure stroke. As soon as the piston 5 reaches its end position on the housing shell 4 , the previously described control process is repeated for the control valves 22 , 23 in the reverse direction and sequence, whereupon the piston 5 returns to the previously described starting position.

Die beschriebene hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 5 setzt sich solange fort, solange an den Anschlußstutzen 48 ein ausreichender Unterdruck herrscht und die Kraft am Kol ben 5 ausreichend groß ist, um die Pumpenkolben 10 gegen den Widerstand des Druckmittels zu bewegen. Ein Stillsetzen des Kolbens 5 kann entweder durch Sperren der Unterdruck versorgung oder durch Sperren des Druckanschlusses 18 eines Pumpenzylinders 11 erfolgen. Eine Stillsetzung ist in jeder Betriebsphase möglich, da die jeweils vorhandene Stellung der Steuerventile 22, 23 durch die Permanentmagnete 39 druckunabhängig aufrechterhalten wird.The described reciprocating movement of the piston 5 continues as long as there is sufficient vacuum at the connecting piece 48 and the force on the piston ben 5 is sufficiently large to move the pump piston 10 against the resistance of the pressure medium. Stopping the piston 5 can be done either by locking the vacuum supply or by locking the pressure port 18 of a pump cylinder 11 . Shutdown is possible in every operating phase, since the position of the control valves 22 , 23 is maintained by the permanent magnets 39 regardless of the pressure.

Anstelle mit Vakuum kann der beschriebene Druckmittelmotor auch mit Druckluft betrieben werden, indem die Anschluß stutzen 48 mit den Filtern 44 vertauscht und an eine Druck luftquelle angeschlossen werden.Instead of using a vacuum, the pressure medium motor described can also be operated with compressed air by swapping the connecting piece 48 with the filters 44 and connecting it to a compressed air source.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

1 Druckmittelmotor
2 Gehäuse
3 Gehäuseschale
4 Gehäuseschale
5 Kolben
6 Platten
7 Stange
8 Membran
9 Befestigungswulst
10 Pumpenkolben
11 Pumpenzylinder
12 Zylinderstutzen
13 Sprengring
14 Dichtring
15 Ventilgehäuse
16 Sauganschluß
17 Einlaßventil
18 Druckanschluß
19 Auslaßventil
20 Arbeitskammer
21 Arbeitskammer
22 Steuerventil
23 Steuerventil
24 Ventilgehäuse
25 Ventilgehäuse
26 Ventilkammer
27 Deckel
28 Ringwand
29 Ringwand
30 Dichtsitz
31 Dichtsitz
32 Dichtsitz
33 Boden
34 Verschlußelement
35 Längskanal
36 Ventilteller
37 Ventilteller
38 Dichtring
39 Permanentmagnet
40 Ankerring
41 Membran
42 Bohrung
43 Anschlußraum
44 Filter
45 Blattfeder
46 Stift
47 Anschlußraum
48 Anschlußstutzen
49 Steuerleitung
50 Steuerleitung 1 hydraulic motor
2 housings
3 housing shell
4 housing shell
5 pistons
6 plates
7 rod
8 membrane
9 fastening bead
10 pump pistons
11 pump cylinders
12 cylinder ports
13 snap ring
14 sealing ring
15 valve housing
16 suction connection
17 inlet valve
18 pressure connection
19 exhaust valve
20 working chamber
21 working chamber
22 control valve
23 control valve
24 valve housing
25 valve housing
26 valve chamber
27 lid
28 ring wall
29 ring wall
30 sealing seat
31 sealing seat
32 sealing seat
33 floor
34 closure element
35 longitudinal channel
36 valve plate
37 valve disc
38 sealing ring
39 permanent magnet
40 anchor ring
41 membrane
42 bore
43 terminal compartment
44 filters
45 leaf spring
46 pin
47 connection compartment
48 connecting pieces
49 control line
50 control line

Claims

1. Pressure medium motor with a housing enclosing two working chambers and a piston separating the working chambers from one another, freely movable between two end positions, for driving a pump or the like, and with two control valves which can be reversed by the piston movement, by means of which the working chambers alternate with the pressure side or the Suction side of a hydraulic or pneumatic pressure medium source are ver bindable, characterized in that the two control valves ( 22 , 23 ) can be switched independently of one another and in one switching direction by acting on the pressure in a working chamber ( 20 , 21 ) and that pressure-independent means ( 39 ) are provided which stabilize the control valves ( 22 , 23 ) in their two switching positions.

2. Pressure medium motor according to claim 1, characterized in that the control valves ( 22 , 23 ) have an axially movable closure element ( 34 ) with a membrane ( 41 ) which is struck on one side by the chamber pressure and on the opposite side by the working pressure .

3. Pressure medium motor according to claim 2, characterized in that the membrane ( 41 ) is provided with a central, ver reinforced area, which forms a valve plate ( 37 ) of the closure element ( 34 ).

4. Pressure medium motor according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that for actuating the closure elements ( 34 ) of the control valves ( 22 , 23 ) by the piston ( 5 ) a rigid transmission element ( 46 ) is provided and the closure elements ( 34 ) each with a spring ( 45 ) which can be compressed by the piston ( 5 ) and whose spring force is less than the force for stabilizing the switching positions of the control valves ( 22 , 23 ).

5. A pressure medium motor according to one of the preceding claims, characterized in that a permanent magnet ( 39 ) is provided for stabilizing at least one switching position of the control valves ( 22 , 23 ).

6. Pressure medium motor claim 5, characterized in that the closure elements ( 34 ) carry a permanent magnet ( 39 ) which can be applied in two switching positions to a housing-fixed armature ( 27 , 40 ) made of magnetic material.

7. Pressure medium motor according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the control valves ( 22 , 23 ) on the two end faces of the housing ( 2 ) are angeord net, the membranes ( 41 ) of the closure elements ( 34 ) from the pressure in the each adjacent working chamber ( 20 and 21 ) are acted upon and the control valves ( 22 , 23 ) through control lines ( 49 , 50 ) each with the other working chamber ( 21 or 20 ) are connected.

8. Pressure motor according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the valve housing ( 24 , 25 ) of the control valves ( 22 , 23 ) are integrated in the end walls of the housing ( 2 ).

9. Pressure motor according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the valve housing ( 24 , 25 ) with a control line ( 49 , 50 ) connected valve chambers ( 26 ) in which two concentrically arranged one inside the other ring walls ( 28 , 29 ) form the sealing seats with their front edges ( 30 , 31 , 32 ), separate connection spaces ( 43 , 47 ) are formed, into which a suction or pressure connection opens, and the connection element which interacts with the sealing seats ( 30 , 31 , 32 ) ( 34 ) can be separated from the valve chamber ( 26 ) alternately.

10. Pressure medium motor according to claim 9, characterized in that the closure element ( 34 ) passes through the inner ring wall ( 29 ) and on both sides of the ring wall ( 29 ) has a valve plate ( 36 , 37 ) and that the spaces ( 26 , 43 ) on both sides of the Ring wall ( 29 ) can be connected to one another by longitudinal channels ( 35 ) in the closure element ( 34 ).

11. Pressure medium motor according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the piston ( 5 ) on a housing penetrating rod on both sides ( 7 ) is mounted, the pump piston ( 10 ) from the ends formed in pump cylinders ( 11 ) axially slidably guided ver are attached to the end walls of the housing ( 2 ).