CH426500A - Hydraulischer Druckverstärker - Google Patents

Description

  Hydraulischer Druckverstärker    Die Erfindung     betrifft    einen hydraulischen Druck  verstärker für den Gebrauch in hydraulischen Brems  betätigungsmechanismen wie sie beispielsweise in  Schiffsantrieben oder in     ähnlichen    Antrieben Verwen  dung finden, bei denen hohe kinetische Energien ver  nichtet werden müssen. Das Patent     No.    418 019 be  trifft eine komplette Einrichtung zur Betätigung und  Steuerung einer Kraftanlage mit     Reversiergetriebe     und hydraulisch synchron gesteuerten Bremsen.

    Die ganze Anlage arbeitet mit einem     verhältnis-          mässig    niedrigen Druck der Steuerflüssigkeit (etwa  4,2     kg/cm2),    aber die     Bremsbetätigungsdrücke    müs  sen in gewissen Fällen 70     kg/cmz    oder mehr betra  gen. Zu diesem Zweck ist die Benützung eines Druck  verstärkers     erforderlich    und die vorliegende Erfin  dung betrifft ein geeignetes Gerät dieser Art.  



  Zur näheren     Erläuterung    der     Aufgabestellung    sei  darauf hingewiesen, dass die hydraulische Steuerein  richtung über ein     Hauptabsperrorgan    arbeitet, wel  ches Öl unter einem gleichmässigen Druck an Kupp  lungen, Drehzahlsteuergeräte und Bremsen in syn  chronisierter Weise abgibt, so dass die Betätigungen  in der gewollten Folge stattfinden. Der Arbeitsdruck  in der Steuereinrichtung kann dabei beispielsweise  nur 1/20 des Druckes betragen, der für eine zu  friedenstellende Betätigung der Bremsen erforderlich  ist.

   Zudem muss der     Bremsbetätigungsdruck    progres  siv aufgebaut werden, wogegen alle andern mit Hil  fe der Druckflüssigkeit     durchgeführten    Betätigungen  rasch     aufhören    oder vor sich gehen müssen. Es ist  notwendig, für die Bremsbetätigung einen minima  len und einen maximalen Druck zu bestimmen und  auch ein Mass für die Geschwindigkeit der Druck  zunahme- und     -abnahme.    Es ist erforderlich, dass  der Druckverstärker den eingegebenen     Druckverän-          derungen    genau folgt.

      Komplett geschlossene hydraulische Systeme sind  vorgeschlagen worden für     Automobilbremsanlagen,     hydraulische Hebezeuge, Flugzeugfahrwerke und auch  andere Anwendungen. Alle diese Systeme verwen  den einen     Hauptarbeitskolben,    der in gewissen Fäl  len durch Pedal gesteuert wird und     in    anderen Fäl  len servobetätigt ist, wobei Drucköl, das durch  eine Pumpe geliefert wird, in einen Verstärker ge  langt.

   Gewisse     Konstruktionen    wie die hier be  schriebene wenden das      Differentialkolbenpump-          prinzip     an, bei welchem das     Niederdrucksystem    auf  einen Kolben mit grösserer Wirkfläche     einwirkt    als  der Arbeitskolben im Hochdrucksystem. Viele arbei  ten nach dem  Ein- und     Ausprinzip     und andere  haben einen Satz von Steuerstellungen, in welchen die  Betätigungen eindeutig dem Steuermechanismus ein  verleibt sind. Andere wieder bringen den Ventilme  chanismus zur Speisung des     Niederdrucköles    im Ar  beitskolben selbst unter.  



  Die besonderen Probleme, die hier vorliegen, be  ruhen auf den gegenüber bisher zur Anwendung ge  langten, viel höheren Betriebsbelastungen und auch  auf dem Erfordernis der genauen Abstufung des  Druckes, während im Rest des Systems mit konstan  tem Druck gearbeitet wird, wobei noch der besondere  Wunsch zu     berücksichtigen    war, dass die Entlastung  absolut zu sein hat und somit keine Spur von Druck  in den Bremsen verbleiben darf, wenn diese ausge  schaltet sind.  



  Gegenstand der Erfindung ist ein     Öldruckverstär-          ker    mit zwei miteinander verbundenen Kolben, die in  Zylindern wirken, von denen der eine grösser ist als  der andere, wobei der Zylinder grösseren Durchmes  sers an ein     Niederdrucksystem    angeschlossen ist, wo  gegen der     Zylinder    kleineren Durchmessers an ein  Hochdrucksystem angeschlossen ist     und    Flüssigkeit      unter einen hohen Druck setzt, der proportional zum  niedrigeren Druck ist, -welcher in dem     grösserdurch-          messerigen        Zylinder    herrscht,

   gekennzeichnet durch  einen stets an das     Niederdrucksystem    angeschlosse  nen, in einem zugehörigen Zylinder arbeitenden,     klein-          durchmessrigen        Rückführkolben,    der mit den beiden  anderen Kolben verbunden ist so dass eine Been  digung der     Beaufschlagung    des grösseren Kolbens  die     Zurückbewegung    aller drei Kolben bewirkt.  



  Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbei  spiel des Druckverstärkers dar.  



       Fig.    1 zeigt dieses Ausführungsbeispiel in Längs  schnitt,       Fig.    2 ist eine zugehörige Stirnansicht, und       Fig.    3 ist ein     Querschnitt    einer     Einzelheit.     



  Ein kleiner Kolben 1 drängt bei seiner Be  wegung nach     links    in einem Zylinder 2 Hochdruck  flüssigkeit durch den Kanal 3 zur     Betätigungsvorrich-          tung    einer nicht gezeigten Bremse. Eine federbelaste  te     Ventilkugel    4 wird durch eine Stange 5 von ihrem  Sitz abgehoben, wenn sich der Kolben seiner     rechts-          äussersten    Lage     nähert    und     ermöglicht    so den     Ab-          lass    von Öl aus dem Hochdrucksystem durch den Ka  nal 6 in den     Innenraum    der hohlen Stange des Kol  bens 1,

   welches Öl dann in den Behälter 7     abfliesst.     Letzterer     gehört    ausschliesslich dem Hochdrucksy  stem an und ist vom nicht gezeigten     Sammelbehäl-          ter        getrennt,    aus welchem das     Niederdrucköl    in die  Pumpe eingesaugt wird um     dann    den nicht gezeigten  Haupthahn, das     öldrucksteuergerät        und    danach den  hier beschriebenen Verstärker zu speisen.

   Der     grös-          sere    Kolben 8 wird mit unter variablem Druck ste  hendem     Niederdrucköl    aus einem Druckregler     ge-          spiesen;    dieses Öl tritt durch den Kanal 10 in den  Zylinder 9 ein, wobei der Kolben 8 nach     links    ver  schoben wird und den Druck der Flüssigkeit im ge  schlossenen     hydraulischen    System 1, 2, 3 usw. erhöht.  Bei     Schliessen    des     Hauptbahns    verbindet dieser den  Kanal 10 mit der Atmosphäre zwecks     Ablassens    des  Druckes im     grossdurchmessrigen    Zylinder.

   Der Kanal  11 ist ununterbrochen mit einer kontinuierlich arbei  tenden Quelle von unter konstantem Druck stehen  dem Öl verbunden, welches bei der Einwirkung auf  den Kolben 13 in der Ringkammer 12 des     Zylinders     14 die     Kolbenstangeneinheit    nach rechts in die     End-          stellung    bewegen     will.    Wenn am Ende dieser Bewe  gung die Stange 5 an der gegenüberliegenden     Wand     des Behälters 7 anstösst und die     Kolbenstangenein-          heit    ihre Bewegung nach rechts beendet, so wird die  Ventilkugel 4 von ihrem Sitz abgehoben zur Druck  entlastung des Hochdruckzylinders 2,

   unter     Zurück-          fliessen    von Öl in den     Behälter    7 zurück; aus die  sem kann die Luft durch die Querlöcher entweichen,  die in der     Wandung    der Bohrung 21 vorhanden sind.  



  Öl, das aus der     Druckkammer    12 am Kolben 13       vorbeileckt,    wird bei atmosphärischem Druck durch  die Leitung 15, 16 in den vorerwähnten Sammelbe  hälter     rückgeführt,    aus welchem die Pumpe     gespiesen     wird. Das Gleiche gilt für Öl, das im     Zylinder    9  am Kolben 8     vorbeileckt.    Das Ablassloch 17 im Kol-         ben    8 dient eben dazu, das Öl im     Niederdrucksystem     in Bewegung zu halten.  



       Fig.    3 zeigt einen Einsatz 18 mit Ventil 19, der  in die vertikale Bohrung 21 eingesetzt werden     kann          wenn    es     erforderlich    ist, das Hochdrucksystem zu ent  lüften. Das Ventil 19 ist beim     Abwärtshub    geschlos  sen und steht mit der Atmosphäre in     Verbindung     durch den Kanal 20 beim     Aufwärtshub.    Zur     Ent-          lüftung    wird das Öl aus dem System ausgelassen  durch Abnahme eines Zapfens an der Bremseinheit  während der Betätigung des Einsatzes 18; diese Be  tätigung wird solange fortgesetzt, bis der Ölstrom  keine Luftblasen mehr aufweist.  



  Das     Grösssenverhältnis    der     Wirkfläche    des Kol  bens 8 zu jener des Kolbens 1 ergibt das     Druck-          verstärkungsverhältnis;    es beträgt im vorliegenden  Falle etwa 20: 1.  



  Die     Vorteile    der vorliegenden Konstruktion über  alle andern bestehen darin, dass die Druckcharakte  ristiken genau den durch den     Druckregler    gestellten  Anforderungen entsprechen, da für die Rückführung  des Hauptkolbens keine Federn vorhanden sind. Die  Konstruktion kann in den     allergrössten    Anlagen Ver  wendung finden und es findet eine zwangsläufige  Rückführung der Kolben statt ohne Verzögerung     in     den Bremsen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Öldruckverstärker mit zwei miteinander verbun denen Kolben, die in Zylindern wirken, von denen der eine grösser ist als der andere, wobei der Zy linder grösseren Durchmessers an ein Niederdrucksy- stem angeschlossen ist, wogegen der Zylinder kleine ren Durchmessers an ein Hochdrucksystem ange schlossen ist und Flüssigkeit unter einen hohen Druck setzt, der proportional zum niedrigeren Druck ist, welcher in dem grösserdurchmesserigen Zylinder herrscht, gekennzeichnet durch einen stets an das Niederdrucksystem angeschlossenen,

   in einem zuge hörigen Zylinder arbeitenden, kleindurchmessrigen Rückführkolben (13), der mit den beiden anderen Kolben (1, 8) verbunden ist, so dass eine Beendi gung der Beaufschlagung des grösseren Kolbens (8) die Zurückbewegung aller drei Kolben bewirkt. UNTERANSPRÜCHE 1. Öldruckverstärker nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Hochdruckseite des Systems ein Ventil (4) besitzt, dessen Öffnung durch die Bewegung des Kolbens (1) im Zylinder (2) erfolgt wenn dieser Kolben seine Endlage erreicht hat und die Stange (5) das Ventil (4) vom Sitz ab hebt.

   2. Öldruckverstärker nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Hochdruckteil des Systems aus einer Flüssigkeitsquelle gespiesen wird, die von jener getrennt ist, welche den Niederdruck teil des Systems speist. 3. Öldruckverstärker nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsquelle aus einem Behälter mit einer Pumpe besteht, die zum Ent lüften so eingerichtet sind, dass Flüssigkeitsstrom durch das Hochdrucksystem erzielt werden kann.

   4. Öldruckverstärker nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass auf der gemeinsamen hohlen Kolbenstange der Rückführkolben (13) als dritter Kolben sitzt, der unter einem konstanten nie drigen Flüssigkeitsdruck steht.