DE1550305A1 - Hydraulische Verstaerkervorrichtung - Google Patents

Hydraulische Verstaerkervorrichtung

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DE1550305A1
DE1550305A1 DE19661550305 DE1550305A DE1550305A1 DE 1550305 A1 DE1550305 A1 DE 1550305A1 DE 19661550305 DE19661550305 DE 19661550305 DE 1550305 A DE1550305 A DE 1550305A DE 1550305 A1 DE1550305 A1 DE 1550305A1
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Karl Voehringer
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Description

QOLLUNQ
Patentanwalt β FRANKFURT A. MAIN 1 1 , Aug. 1966
KAISIHSTBASSB 18, II TILIFON 28 5β 80 (PHIV. 878*38)
uiivx AKTK: I1H 50
H Y M A 0? E
Gesellschaft für hydraulische Automatik GmbH.
Sprendlingen/Hs.
Hydraulische Verstärkervorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Verstärker vorrichtung, die mit einer Druckquelle verbunden und mit e$nem Steuerkolben ausgerüstet ist, dessen Kolbenstange mit einem Steuerglied in Verbindung steht.
Die bekannten hydraulischen Regelverstärker können nicht unmittelbar aus dem Systemdruok einer hydraulischen Anlage versorgt werden, und benötigen eine Servopumpe.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Verstärkervorriohtung diese Möglichkeit vorzusehen und datfei auf den ausäfrzliohen Aufwand einer Servopumpe verziohten zu können.
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009039/072^
INSPECTED
Die Lösung wurde darin gefunden, daß zwischen dem Anschluß der Druckquelle und der Steuerfläche des Kolbens, die der Kolbenstange gegenüberliegt, eine Düse eingeschaltet ist und die genannte Steuerfläche mit der auf der Kolbenstangenseite befindlichen Fläche durch eine Kolbenlängsbohrung verbunden ist j die Letztere enthält zweckmäßig eine Drossel.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kolbenstange wenigstens auf einem Teil ihrer Länge mit Spiel in dem Kolben sitzt, das an der Kolbenstangenseite des Kolbens am kleinsten und an der gegenüberliegenden Seite am größten ist.
Bei einer Ausführungsform, bei der sich am Kolbenumfang eine Steuerkante zur Steuerung des Ölrückflusses befindet, ist im Bereich dieser Steuerkante wenigstens eine Radialbohrung vorgesehen, die den Steuerraum der Kante mit der Kolbenlängsbohrung verbindet.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Der hydraulische Verstärker besteht in der Hauptsache aus einer Düse 1 und dem Kolben 2 eines Druckbegrenzungsventils. Der Systemdruok einer Hydraulikanlage liegt auf der Seite P1 an der Drossel 1 an und durchströmt diese mit einem gewissen J^ P. Hinter der Düse am Ort II herrscht also ein gegenüber P1 reduzierter Druck (P red,)» Der Kolben 2 des Druckbegranzungs- aystems Übernimmt nun die Aufgabe, den reduzierten Druck zu steuern.
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COPY
Der reduzierte Druck (P red.) liegt am Ventilkolben 2 zunächst an der Fläche F- an, gelangt durch die Bohrung 3 und die Dämpfungsdüse 4 an die Ringfläche F2 und bewirkt über die Fläche einer KoI benstange F,, daß der Ventilkolben einer Kraft in Richtung A aus-
ge setzt ist.-Die Kraft Α-veranlasst den Kolben-2 und- die-Kolben—-stange 3, sich so lange in Richtung A zu bewegen, bis eine am Übertragungsschuh 4 in Richtung B angreifende Kraft der Kraft A die Waage hält. Während der Bewegung in Richtung A gibt der Ventilkolben 2 mit seiner Steuerkante 5 einen Spalt zur Kante 6 frei, so daß eine überschüssige Ölmenge abströmen kann.
Die Dämpfungsdrossel 4 übernimmt die Aufgabe, das regelnde Syäbem über die Verdrängung der Ringfläche F2 vor Rege!schwingungen zu bewahren. ·
Die Kolbenstange 3 ragt durch eine' Bohrung 7 des Kolbens 2 hindurch. Die Bohrung 7 lässt in ihrem Teil 7a der Kolbenstange 3 soviel Freiheit, daß ein Fluchtungsversatz zwischen den Gehäusebohrungen 8 und 9 ohne Kräfteeinfluß auf den Kolben 2 bleibt. In einem relativ kurzen Teil 7b paßt die Bohrung 7 so genau auf die Kolbenstange 3, daß ein Dichtring 9 durch seine Druckbeanspruchung keinen Schaden, erleidet. Durch die.Kürze des Teils 7b wird die Gelenkigkeit des Kolbens 2 gegenüber der Kolbenstange 3 nicht so stark beeinträchtigt, daß zu enge Fluchtungstöleranzen
^ zwischen den Bohrungen 8 und 9 des Ventilgehäuses benötigt werden.
oo . .
ω An der Schulter 10 der Kolbenstange 3 kann sich der Kolben 2 in
^ axialer Richtung abstützen. Ein Federsicherungsring 11 am vorderen J^ Ende der Kolbenstange 3 übernimmt eine spielfreie axiale Abstützun. des Ko-Bbens 2 in der gegengesetzten Richtung.
-4-1
COPY
Wie aus technischer Literatur hinreichend bekannt, unterliegen auch Druckbegrenzungsventile an ihren Steuerkanten Strömungskral ten. Diese Strömungskräfte führen gemeinhin zu einer beachtlichen Hysterese des Ventils, d.h. bei einer angelegten Kraft in Richtung B ist der vom Ventil gesteuerte Druck bei zunehmender Durchflußmenge durch das Ventil größer alB bei abnehmender Durchflußmenge. Eine solche Reg©!charakteristik würde bei dem vorgeschlagenen Verstärkersystem zu beachtlichen Ungenauigkeiten des eingesteuerten reduzierten Druckes führen, da bei schwankendem Systemdruck P1 die von der Düse 1 zugelassene Durchsetzmenge durch das Durchflußventil sich ändert.
Das als Erfindungsgedanke vorgeschlagene Druckbegrenzungssystem löst diesen Umstand dadurch, daß der vom Ventilkolben 2 einzuregelnde Druck (P red.) über die Bohrung 12 den Meßflächen 3?1, F2 und P-, des Kolbensystems von einer Stelle aus zugeführt w£rd, an der keine Strömungs-kräfie herrschen. Die noch verbleibenden Sirömungskräfte an der Steuerkante 5» welche bei öffnen eines Ventilspaltes zur Gehäusekante 6 entstehen und zwischen den Ringflächen ¥. und 3?c einen Druckunterschied hervorrufen, " werden durch am Umfang angebrachte Bohrungen 11a beseitigt. Ohne die Bohrungen 11a würde an der Ringfläche Fc ein von Durchfluß und den gesteuerten Druckverhältnissen abhängiger kleinerer Druck herrschen als an der Ringfläche E. und zu Steuerungenauigkeiten am Kolben 2 führen, weil an der Kante 5 das Druckmedium beschleunigt wird und deswegen nur noch einen geringeren statischen Druck bewirkt. Die Bohrungen 11a, welohe über die Bohrung Verbindung mit einem statischen Druokraum haben, erlauben nur,
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daß der größere statische Druck sich an der Kante 5 ausgleicht und der Anströmwinkel so flach wird, daß er praktisch ohne Kräfteeinfluß auf den Steuerkolben 2 bleibt.
Die Kraft in Richtung B kann von einem in üblicher Weise angebauten Federsystem oder aber von einem Elektromagneten erzeugt werden. Die Kleinheit der im Resultat beaufschlagten Kolbenstangenfläche F, gewährleistet bei dem vorgeschlagenen Druckbegrenzungsventil jedenfalls, daß mit relativ kleinen Kräften in Richtung B große Drücke eingesteuert werden können, so daß die Einsteuerung der Kraft B durch Elektromagneten wirtschaftlich wird, weil diese relativ kleine Abmessungen erhalten. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Magnetspueln solcher angeflanschter Elektromagneten relativ klein werden und sich für rasche Stromänderungen und also schnelle Steuersignale eignen. Der im Verhältnis zu der angesteuerten Kolbenstange F, relativ große Umfang der Steuerkante 5 des Kolbens 2 erlaubt andererseits, daß bei sehr kleiner Spaltöffnung mit der öehäusekante 6 beachtliche Druckflußänderungen des Druckmediums beherrscht werden und also das Druokbegrenzungssystem als Regelteil eines hydraulischen Verstärkers eine große Steilheit besitat.
Diese große Steilheit bietet den weiteren Vorteil, daß zur Regelung des Druokbegrenzungesystems von einem angeflanschten Feder- oder elektromagnetischen Federaystem nur kleinste Stellwege ausgeführt zu werden brauoh«n» so dad dieaea Vtretärkersystezn sich für sehr sohnelle Steuervorgänge
BAD ORIGINAL
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Claims (4)

Frankfurt/M., den 13.Mai 1966 PH 50 PATENTANSPRUCHS!
1. Hydraulische Verstärkervorrichtung, die mit einer Druckquelle verbunden und mit einem SteuerkoiLben ausgerüstet ist, dessen Kolbenstange mit einem Steuerglied in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschluß der Druckquelle und der Steuerfläche des Kolbens, dje der Kolbenstange gegenüberliegt, eine Düse eingeschaltet ist und die genannte Steuerfläche mit der auf der Kolbenstangenseite befindlichen
Fläche duroh eine Kolbenlängsbohrung verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet·, daß die Kolbenlängsbohrung eine Drossel enthält.
3. Vorrichtung naoh Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange wenigstens auf einem Teil ihrer länge mit Sgiel in dem Kolben sitzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,dadurch geken η zeichnet , daß das Spiel an der Kolbenstangenseite des Kolbens am kleinsten und an der gegenüberliegenden Seite am größten ist.
·"· 2 "· 900839/072;
BAD ORIGINAL
5«..Vorrichtung nach einem der vorhergehenden ÄasprüciiWs wobei 3ich an dem Kolbenumfang eine Steuerkante sur Steuerung des Oelrückflusses befindet, dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich der Steuerkante wenigstens eine Radialbohrung angebracht ist, die den Steuerraum der Kante mit der Kolbenlängsbohrung verbindet.
BAD ORIGINAL
809839/0
Leerseite
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