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anspruches 1.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckübersetzer für
HFA-Flüssigkeiten zu schaffen,
der auf Veränderungen des vorgegebenen Einstelldrukkes
in der Hochdruckleitung zuverlässig anspricht, damit der Druck im angeschlossenen
System der Druckmittelverbraucher sowohl bei geringen als auch bei großen Flüssigkeitsentnahmen
durch die Verbraucher weitgehend konstant gehalten werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruches 1
angegebenen Mitteln gelöst. Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand
der Unteransprüche.
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Der erfindungsgemäße Druckübersetzer wird über die Druckversorgungsleitung
mit dem Pumpendruck gespeist. Zu Bcginn eines Arbeitshubes des Druckkolbens sind
der Ringraum des Druckübersetzers und die angeschlossene Hochdruckleitung für die
angeschlossenen Druckmittclverbraucher mit Druckflüssigkeit aus der Druckversorgungsleitung
gefüllt. Der anlaufende Druckübersetzer erzeugt daher unmittelbar den Differenzdruck
zum vorgegebenen Einstelldruck, weil nur die durch den Druckanstieg verursachten
Volumenanderungen auszugleichen sind. Zur Regelung des Drukkes sind federbelastete
Wegeventile in Sitzbauart vorgesehen, die zwei Schaltstellungen aufweisen und schon
auf geringe Druckänderungen ansprechen. Der Druckkolben des Druckübersetzers läuft
in jeder Arbeitsstellung selbst bei sehr geringen Flüssigkeitsentnahmen an und führt
dabei stets volle Hübe aus. Bei großen Flüssigkeitsentnahmen arbeitet der Druckübersetzer
kontinuierlich wie eine Pumpe. Auf diese Weise wird der Druck in dem an die Hochdruckleitung
angeschlossenen System von Druckmittelverbrauchern weitgehend konstant gehalten.
Die Wegeventile in Sitzbauart ermöglichen die Verwendung von HFA-Flüssigkeiten.
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Die Merkmale der Erfindung werden anhand des in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Schaltstellung
bei einfahrendem Druckkolben des Druckübersetzers, F i g. 2 die Schaltstellung bei
ausfahrendem Druckkolben, F i g. 3 die Schaltstellung bei stehendem Druckkolben,
wenn der Einstelldruck erreicht ist.
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In dem mit 1 bezeichneten Druckzylinder des Druckübersetzers ist
ein Druckkolben 2 verschiebbar, unter dessen Kolbenfläche der Druckraum 3 gebildet
wird.
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Auf der anderen Seite des Druckkolbens 2 befindet sich der um den
Querschnitt der hohl ausgebildeten Kolbenstange 4 kleinere Ringraum 5 des Druckübersetzers.
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Durch eine sich verzweigende Druckversorgungsleitung P wird von einer
Pumpe unter hohem Druck (z. B.
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300 bar) stehende Druckflüssigkeit zugeführt und über ein Rückschlagventil
6 in eine Hochdruckleitung PH eingespeist. Diese verzweigt sich über ein zweites
Rückschlagventil 7 zum angeschlossenen System der nicht dargestellten Druckmittelverbraucher,
zum Ringraum 5 des Druckübersetzers sowie zum Schaltkolben 8 eines hydraulisch betätigbaren
2/2-Wegeventils 9. Eine auf den vorgegebenen Einstelldruck einstellbare Feder 10
hält das 2/2-Wegeventil 9 so lange in der Öffnungsstellung, bis der auf dem Schaltkolben
8 anstehende Druck aus der Hochdruckleitung PH den Einstelldruck erreicht hat und
das Ventil 9 gegen die Federkraft in die Schließstellung bringt.
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Über das geöffnete 2/2-Wegeventil 9 gelangt Druckflüssigkeit zu einem
in Schließrichtung federbelasteten 3/2-Wegeventil 11, das in der Öffnungsstellung
über die Leitung 12 mit dem Druckraum 3 des Druckübersetzers verbunden ist. Das
3/2-Wegeventil 11 wird mit einem
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Schaltkolben 13 betätigt, indem Druckflüssigkeit über die Leitung
14 mit einem 3/2-Wegeventil 15 aus der Druckversorgungsleitung P zugeführt wird.
Das in Schließrichtung federbelastete 3/2-Wegeventil 15 wird mechanisch mit einem
Schaltstößel 16 geöffnet, der wiederum mit einem Kipphebel 17 betätigt wird. Mit
dem 3/2-Wegeventil 15 wird gleichzeitig ein Stellzylinder 18 beaufschlagt, der einen
in der Kolbenstange 4 des Druckübersetzers geführten Mitnehmer 19 verstellt und
der über den Kipphebel 17 den Druckstößel 16 betätigt und dabei das 3/2-Wegeventil
15 öffnet. Der Mitnehmer 19 ist in der Weise von dem Druckkolben 2 und der Kolbenstange
4 verstellbar, daß er den Schaltstößel 16 über den Kipphebel 17 bei eingefahrenem
Druckkolben 2 in die Öffnungsstellung bringt. Bei ausgefahrenem Druckkolben 2 wird
der Stellzylinder 18 gegen den anstehenden Druck eingeschoben und der Druckstößel
16 entlastet, so daß das 3/2-Wegeventil 15 in die Schließstellung zurückkehrt, in
der die Leitung 14 zum Rücklauf T geöffnet ist.
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Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Druckübersetzers beschrieben.
Aus der Druckversorgungsleitung P wird Druckflüssigkeit zugeführt und über das Rückschlagventil
6 in die Hochdruckleitung PH und das angeschlossene System von Druckmittelverbrauchern
eingespeist. Die in den Ringraum 5 eingeleitete Druckflüssigkeit schiebt den Druckkolben
2 ein (Fig. 1). Das 2/2-Wegeventil 9 ist zwar auf dem Schaltkolben 8 vom Druck der
Druckversorgungsleitung P belastet, jedoch hält die auf den Einstelldruck eingestellte
Feder 10 das 2/2-Wegeventil 9 in der Öffnungsstellung. Das Druckmittel steht vor
dem durch Federkraft in der Schließstellung gehaltenen 3/2-Wegeventil 11 an. Der
Druckraum 3 des Druckübersetzers ist mit dem Rücklauf Tverbunden. Die zum Stellzylinder
18 und zum Schaltkolben 13 des 3/2-Wegeventils 11 führende Leitung 14 ist durch
das in Schließstellung gehaltene 3/2-Wegeventii 15 ebenfalls mit dem Rücklauf Tverbunden.
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In der eingefahrenen Stellung des Druckkolbens 2 zieht die Kolbenstange
4 den Mitnehmer 19 an, der den Kipphebel 17 verschwenkt Dabei wird der Druckstößel
16 betätigt und das 3/2-Wegeventil 15 geöffnet, so daß Druckflüssigkeit aus der
Versorgungsleitung P über die Leitung 14 in den Stellzylinder 18 und auf den Schaltkolben
13 zugeführt wird. Das 3/2-Wegeventil 11 schaltet in die Öffnungsstellung und die
anstehende Druckflüssigkeit strömt über die Leitung 12 in den Druckraum 3. Der Druckkolben
2 schiebt aus, wobei die im gefüllten Ringraum 5 anstehende Druckflüssigkeit im
Verhältnis von Kolbenfläche zu Ringfläche auf einen entsprechend höheren Einstelldruck
verdichtet wird (F i g. 2). Die hochverdichtete Flüssigkeit gelangt in die Leitung
PH und über das Rückschlagventil 7 zu-den angeschlossenen Druckmittelverbrauchern.
Gleichzeitig wird der Schaltkolben 8 des 2/2-Wegeventils 9 belastet, das durch die
Kraft der auf den gewünschten Einstelldruck eingestcllten Feder 10 in der Öffnungsstellung
gehalten ist.
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Das 2/2-Wegeventil 9 schaltet in die Schließstcllung, sobald die
vom Druck auf den Schaltkolben 8 ausgeübte Kraft die Kraft der Feder XIQ übersteigt.
Das 2/2-Wegeventil 9 reguliert also den Einstelldruck in der Hochdruckleitung PH
weitgehend unabhängig von dem jeweiligen Druck in der Druckversorgungsleitung P,
wobei der tatsächlich in die Hochdruckleitung PH eingespeiste Einstelldruck durchaus
geringer sein kann, als der theoretisch über das Flächenverhältnis im Druckzylinder
1 erzielbare Druck.
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Wie in F i g. 3 dargestellt, ist bei abgeschaltetem
2/2-Wegeventil
9 lediglich die Zufuhr von Druckflüssigkeit aus der Druckversorgungsleitung P zum
Druckraum 3 des Druckzylinders 1 unterbrochen, so daß der Druckkolben 2 nicht weiter
ausschiebt. Das 3/2-Wegeventil 11 ist weiterhin geöffnet, weil der Stellzylinder
18 den Kipphebel 17 unabhängig von der Ausfahrstellung des Druckkolbens 2 und der
Kolbenstange 4 in der Schwenkstellung hält, in der der Schaltstößel 16 belastet
und somit das 3/2-Wegeventil 15 geöffnet ist. Bei einem Druckabfall in der Hochdruckleitung
PH unter den Einstelldruck schaltet die Feder 10 das 2/2-Wegeventil 9 wieder ein,
so daß der Druckkolben 2 weiter ausschiebt.
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Der Druckkolben 2 wird also schon bei einem geringen Druckabfall erneut
beaufschlagt. Der Druck in der Hochdruckleitung PH wird daher sehr genau auf den
eingestellten Wert eingeregelt.
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Das 3/2-Wegeventil 11 wird so lange selbsttätig in der Öffnungsstellung
gehalten, bis der Druckkolben 2 ausgefahren ist und den Mitnehmer 19 in eine Stellung
schiebt, in der der Schaltstößel 16 des 3/2-Wegeventils 15 nicht mehr belastet ist
und der Stellzylinder 18 vom Mitnehmer 19 gegen den anstehenden Druck eingeschoben
wird. Das 3/2-Wegeventil 15 schaltet dann durch die Kraft der Ventilfeder in die
in F i g. 1 gezeigte Ausgangsstellung zurück, in der der Ringraum 5 wieder mit Druckflüssigkeit
aus der Druckversorgungsleitung Pgefüllt wird.
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- L e e r s e i t e -