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Druckflüssigkeitsantrieb Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckflüssigkeitsantrieb,
insbesondere für Ventile an Brennkraftmasc'hinen, bei dem der Arbeitsraum der Druckflüssigkeitsförderpumpe
mit dem Arbeitsraum des Druckflüssigkeitsmotors durch zwei Leitungen verbunden ist
und jeweils nach Beendigung des wirksamen Förderhubes mit einem Abflußkanal verbunden
wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb dieser Art so zu gestalten,
daß dessen sämtliche Arbeitsräume laufend wirksam durchgespült und damit entlüftet
und .gekühlt werden. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß in einer der
die Neiden: Arbeitsräume verbindenden Leitungen ein sich zum Arbeitsraum des Druclcflüssigkeitstnntors
hin öffnendes Rückschlagventil eingebaut ist, welches in Abhängigkeit von seiner
Lage und den. Leitungswiderständen so belastet ist, daß es sich unter der Einwirkung
des zu Beginn der Förderung im Arbeitsraum der Druckflüssigkeitsförderpumpe entstehenden
Staudruckes öffnet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Antrieb wird während der Förderung durch
beide Leitungen in einem deren Widerständen entsprechenden Ausmaß gefördert, während.
bei der nachfolgenden Entlastung der Rückfluß der vom Kolben des Druckflüssi:gkeitsmotors
verdrängten Flüssigkeit zum Arbeitsraum der Förderpumpe ausschließlich durch eine
der beiden Leitungen, und zwar die leein Rückschlagventil enthaltende, erfolgen
kann. Es wird also, über eine
Reihe aüfeinanderfolgender Arbeitsspiele
betrachtet, durch die mit Rückschlagventil versehene Förderleitung laufend frische
Druckflüssigkeit zum Druckflüssigkeitsmotor hin nachgeschoben und damit eine im
Kreislauf sich abspielende Durchspülung _ und. Kühlung des gesamten Antriebes erzielt.
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Bei der Entlastung des Antriebes kann die kinetische Energie der ausströmenden
Flüssigkeit ein solches Maß annehmen, daß die Flüssigkeitssäule innerhalb des, Antriebes
abreißt, wodureh die Wirksamkeit des erfindungsgemäß erzielten Spülkreislaufes in
Frage gestellt würde. Um dies zu verhindern, wird in; weiterer Ausgestaltung der
Erfindung in dem -der Entlastung dienenden Abflußkanäl der Druckflüssigkeitsförderpumpe
ein sich unter dem vollen Entlastungsdruck öffnendes und entgegen einem bestimmten
unteren Entlastungsdruck wieder schließendes Stauventil angeordnet. Dieses Ventil
verhindert eine Entlastung bis auf Atmosphärendruck und hält die Flüssigkeit in
de Arbeitsräumen des Antriebes ständig unter einem jede Vakuumbildung zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Förderhüben ausschließenden Druck vorgespannt.
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Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Antriebes
besteht darin, daß in der bisher offenen Förderleitung ein sich unter dem Förderdruck
schließendes Rückschlagventil angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß ausschließlich
durch die ursprünglich bereits mit einem Rückachlagventil versehene Leitung"gefördert
wird, während die andere Leitung lediglich als Rückflußleitung dient. Die Umlaufmenge
des erfindungsgemäß erzielten Spülkreislaufes und, damit auch dessen Wirkung nehmen
hierbei ihren größtmöglichen Wert an.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Abb. T zeigt die Druckfiüssigkeitsförderpumpe i, deren Arbeitsraum
2 mit dem Arbeitsraum 3 des Druckflüssigkeitsmotors, 4 durch zwei Leitungen 5 und
6 verbunden ist. In die Leitung 5 ist ein sich zum Arbeitsraum 3 des, Druckflüssigkeitsmotors
hin öffnendes., durch eine Feder 8 belastetes Rückschlagventil 7 eingebaut. Bei
der Förderpumpe i handelt es sich um eine Pumpe, wie sie sehr oft zur Brennstoffeinspritzung
an B.renmkraftmaschinen Verwendung-findet. Der Kolben. 9 dieser Pumpe ist vom Regler
verdrehbar und weist außer einer axialen Bohrung io an -seinem Umfang noch eine
schräge Steuerkante i i auf, -die während der Förderung je nach dem Verdrehungsgrad
des Kolbens früher gder später einen in einen Abflußkanal 12 mündenden Überströmkana:l
13 aufsteuert und den Arbeitsraum 2 mit einem Raum niedrigeren. Druckes verbindet,
die wirksame Förderung -damit also beendet.
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Abb. 2 zeigt die nach der Linie A-B geschnittene Förderpumpe; den.
Druckflüssiäkeitsvorratsbehälter 16 sowie die Ansaugleitung 17 und die Entlastungsleitung
23, der Förderpampe. Wie weiterhin aus dieser Abbildung zu ersehen; ist im
Abflußkanal 12 ein Stauventil 14 angeordnet, dessen Belastungsfeder 15 so bemessen
ist, daß es der abströmenden Flüssigkeit unter Einwirkung des vollen Entlastungsdruckes
den, Weg zum Sammelbehälter 16 freigibt, den. Durchfluß, jedoch sperrt, wenn der
Entlastungsdruck auf ein bestimmtes Maß abgesunken ist. Die Wirkungsweise des Antriebes
ist folgende: Bei Abwärtsgehen saugt der Pumpenkolben 9 aus dem Vorratsbehälter
16 durch die Leitung 17, den Zuflußkanal i8 und das Saugventil ig frische Druckflüssigkeit
an. Bei Aufwärtsgehen des, Kol--beris 9 staut sich die Druckflüssigkeit infolge
der Leitungswiderstände vorerst im Arbeitsraum n der Förderpumpe, 'di: h. es herrscht
in letzterem vorübergehend ein. höherer Druck als in den übrigen Räumen des Antriebes.
Demgemäß wird sich auch unmittelbar vor dem Rückschlagventil 7 ein höherer Druck
einstellen als unmittelbar hinter diesem Venfil, wobei dieser Druckunterschied offenbar
um so größer ist, je kleiner der Widerstand des zwischen Arbeitsraum 2 und Rückschlagventil
7 liegenden Abschnittes der Leitung 5 gegenüber dem Widerstand des restlichen Leitungssystems
ist. Die Beaufschlagungsflächen und die Belastungsfeder 8 des Rückschlagventils
7 sind nun so bemessen, daß die Schließkraft kleiner ist als der vom Staudruck im
Arbeitsraum 2, herrührende Druckunterschied am Ventil. Letzteres öffnet sich also,
und es wird durch beide Leitungen 5 und 6 zum Arbeitsraum 3 des Druckfiüssigkeitsmotors
hin gefördert. Der auf jede Leitung entfallende Fördermengenanteil ist bestimmt
durch das Verhältnis der Widerstände der - beiden Leitungen zueinander. Die Förderung
ist beendet, sobald die Steuerkante i i des Pumpenkolbens 9 den Überströmkanal 13
aufsteuert. Unter dem Druck der vom nunmehr unter der Einwirkung seiner Feder 21
in seine Aisgangsstellung zurückkehrenden Kolben 2o verdrängten Flüssigkeit schließt
das Rückschlagventil 7, so daß die Flüssigkeit nur durch, die Leitung 6 zurück zum
Arbeitsraum der Förderpumpe und von dort durch den Überströmkanal 13 abfließen kann.
Bei jedem Arbeitsspiel wird also eine gewisse Menge frischer Druckflüssigkeit durch
die Leitung 5 zum Druckflüssigkeitsmotor hin: nachgeschoben, so daß, eine Reihe
nachfolgender Arbeitsspiele betrachtet, ein regelrechter Kreislauf vom Vorratsbehälter
16 aus durch die Leitung 17, den Zuflußkanal 18, das Saugventil ig, den Arbeitsraum-
2, die Leitung 5, den Arbeitsraum 3 des Druckflüssigkeits.motors, die Leitung 6,
-den Arbeitsraum a der Förderpumpe, deren Kolbenbohrung io, den Abflußkanal 12 zum
Vorratsbehälter 16 zustande kommt. Alle in den Arbeitsräumen: des Antriebes siech
etwa bildenden Gas- und Dampfblasen werden laufend abgeführt und sämtliche Räume
außerdem wirksam gekühlt.
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Das im Abflußkanal 12 gezeichnete Stauventil 14 verhindert eine Entlastung
des Antriebes bis auf Atmosphärendruck und hält die Flüssigkeit in sämtlichen, Arbeitsräumen
des Antriebes unter einem bestimmten Druck ständig vorgespannt. Sollte die Flüssigkeitssäule
während des Entlastungsvorgangges
infolge der von ihr aufgespeicherten
kinetischen Energie innerhalb der Arbeitsräume des Antriebes abreißen, so sorgt
dieser am Stauventil erzeugte Vorspannungsdruck dafür, daß vor Beginn des nächsten
Förderhubes alle Arbeitsräume wieder aufgefüllt sind. Bei Einbau des ;n d-ei Zeichnung
in: die Förderleitung 6 schematisch eingezeichneten, sich unter dem Förderdruck
schließenden Rücksc'hlagventils 2:2 wird ausschließlich durch die Leitung 5 gefördert,
während Leitung 6 bei Entlastung des Antriebes als Rückflußleitung dient.