DE3911495C1 - Hydraulic valve actuation unit for piston engines - Google Patents

Abstract

In a hydraulic valve actuation unit, not only is the valve opening movement initiated by hydraulic medium acting on a piston, but in addition the valve closing movement. A separate preloaded helical compression spring is nevertheless provided both in the valve opening direction and in the valve closing direction. The complete system thereby forms a spring-mass oscillator. In this the hydraulic medium, with the input of energy, is transferred to and fro between a hydraulic chamber assigned to the piston triggering the valve opening movement and a hydraulic chamber assigned to the piston triggering the valve closing movement. The said measures increase the efficiency of a hydraulic valve actuation unit considerably.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung eines Gaswechsel-Ventiles einer Kolbenmaschine, mit einem doppelseitig von einem Strömungsmittel beauf­ schlagbaren Kolben, sowie mit einem in Ventil-Schließ­ richtung und einem in Ventil-Öffnungsrichtung vorge­ spannten Federelement, mit beidseitig des Kolbens vorgesehenen, über eine Hydraulikleitung miteinander verbundenen Strömungsmittel-Kammern. Eine derartige Vorrichtung ist in der nichtvorveröffentlichten DE-PS 38 36 725 beschrieben.The invention relates to a device for actuation of a gas exchange valve of a piston machine, with a double sided by a fluid beatable pistons, as well as with a valve closing direction and one in the valve opening direction tensioned spring element, with the piston on both sides provided, with each other via a hydraulic line connected fluid chambers. Such one Device is in the unpublished DE-PS 38 36 725.

Für eine derartige Vorrichtung eine optimierte Anordnung der erforderlichen Strömungsmittelkanäle aufzuzeigen, ist Aufgabe der Erfindung.An optimized arrangement for such a device to show the required fluid channels, is the object of the invention.

Erfindungsgemäß sind an der Kolbenwand sowie an einer diese umgebenden Zylinderwand Steuerkanten vorgesehen, die bei Aufeinandertreffen in einer Kolben-Totpunkt­ stellung über je eine innerhalb des Kolbens von einer Kolben-Übertrittsöffnung in die Strömungsmittel-Kammer zur Kolben-Steuerkante führende Stichleitung die Ver­ bindung zwischen der Strömungsmittel-Kammer sowie mit einer Fördervorrichtung für das Strömungsmittel oder einem Sammelbehälter hierfür herstellen. According to the invention are on the piston wall and on one this surrounding cylinder wall provided control edges that when they meet at a piston dead center position over one within the piston of one Piston port into the fluid chamber branch line leading to the piston control edge ver bond between the fluid chamber as well as with a conveying device for the fluid or Make a collection container for this.  

Zunächst soll ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß als Strömungsmittel, von welchem der Kolben beauf­ schlagt wird, neben einem Hydraulikmedium, so beispiels­ weise dem Schmieröl der Kolbenmaschine, auch ein pneu­ matisches Strömungsmittel zum Einsatz kommen kann. Da dies für das Wesen der Erfindung unerheblich ist, wird in dieser Beschreibung der Einfachheit halber lediglich von einem Hydraulikmedium gesprochen, ohne hiermit ein Pneumatikmittel als Strömungsmittel ausschließen zu wollen.First of all, it should be expressly pointed out that as the fluid from which the piston acts is struck, in addition to a hydraulic medium, for example as the lubricating oil of the piston machine, also a pneu Matic fluid can be used. There this is irrelevant to the essence of the invention in this description for the sake of simplicity only spoken of a hydraulic medium, without this Exclude pneumatic means as a fluid want.

Eine hydraulische Ventilbetätigungseinheit mit einem doppelseitig von einem Strömungsmittel beaufschlagbaren Kolben sowie zwei gegeneinander wirkenden, vorgespannten Federelementen bildet einen Feder-Masse-Schwinger, dessen Schwingungsarbeit in den gegeneinander wirkenden Federelementen zumindest teilweise, und - da ohne mehrmalige Energieumwandlung - mit lediglich geringen Verlusten gespeichert werden kann. Um dabei Arbeit nennenswerten Ausmaßes speichern zu können, empfiehlt es sich, die beiden Federelemente annähernd gleichartig mit einer relativ steilen Federkennlinie auszulegen. Die von einer Fördereinrichtung für das Strömungsmittel zu erbringende Arbeit ist dabei relativ gering, da im Verlauf der Ventil- bzw. Kolbenbewegung das aus der einen Hydraulikkammer verdrängte Medium quasi selbst­ tätig in die andere Hydraulikkammer gefördert wird. Selbstverständlich ist zum Ausgleich von Strömungs- und Reibungsverlusten daneben eine minimale Energiezufuhr erforderlich, weshalb eine Fördervorrichtung für das Strömungsmittel vorgesehen ist. A hydraulic valve actuation unit with one can be acted upon on both sides by a fluid Pistons and two counter-acting, biased Spring elements forms a spring-mass oscillator, its vibration work in the counteracting Spring elements at least partially, and - since without repeated energy conversion - with only a small amount Losses can be saved. To do work to be able to save any significant extent is recommended it is approximately the same, the two spring elements to be designed with a relatively steep spring characteristic. The from a fluid delivery device Performing work is relatively low because in Course of the valve or piston movement from the a hydraulic chamber displaces itself quasi is actively promoted to the other hydraulic chamber. Of course, to balance flow and Frictional losses also minimal energy input required, which is why a conveyor for the Fluid is provided.  

Wenn zur geschilderten Energiezufuhr Hydraulik­ medium in eine der beiden Hydraulikkammern - so bei­ spielsweise bei einer Ventilöffnungsbewegung in die sog. Öffnungs-Hydraulikkammer - gefördert wird, so ist es selbstverständlich nicht möglich, das aus der anderen Hydraulikkammer - im Beispielsfall somit aus der Schließ-Hydraulikkammer - verdrängte Hydraulikmedium über die verbindende Hydraulikleitung vollständig in die erste (Öffnung-)Hydraulikkammer zu fördern. Aus diesem Grunde ist vorgesehen, jede Hydraulikkammer mit einer Übertrittsöffnung zu versehen, welche mit einem Sammelbehälter für Hydrau­ likmedium verbindbar ist.If hydraulic for the described energy supply medium in one of the two hydraulic chambers - so with for example with a valve opening movement in the so-called. Opening hydraulic chamber - is promoted, so it is of course not possible, that from the other Hydraulic chamber - thus in the example from the Closing hydraulic chamber - displaced hydraulic medium completely via the connecting hydraulic line to convey into the first (opening) hydraulic chamber. Out for this reason it is envisaged each Hydraulic chamber with a transfer opening too provided which with a collecting container for hydrau likmedium is connectable.

Um dabei die Verbindung der Hydraulikkammer mit der Fördervorrichtung bzw. dem Sammelbehälter nur kurzzeitig herzustellen und somit die Verlustleistung durch Abfuhr bzw. Zufuhr von Hydraulikmedium so gering wie möglich zu halten, wird die Herstellung bzw. Unterbrechung dieser Verbindung durch den sich bewegenden Kolben selbsttätig gesteuert. Vorgesehen sind hierzu die im Anspruch 1 angegebenen Steuerkanten. Eine optimale Gestaltung ergibt sich dabei, wenn die Übertrittsöffnung der Hydraulikkammer in dem der Hydraulikkammer zugewandten Kolbenboden vorgesehen und über eine im Kolben selbst verlaufende Stichleitung mit der Steuerkante bzw. Steuerbohrung in der Kolbenwand, welche mit einer entsprechenden Steuerkante der den Kolben führenden Zylinderlaufbahn korrespondiert, verbunden ist.To do the Connection of the hydraulic chamber to the conveyor or to produce the collection container only briefly and thus the power loss through removal or supply of To keep the hydraulic medium as low as possible the production or interruption this connection through the moving  Piston controlled automatically. The control edges specified in claim 1 are provided for this purpose. An optimal design results when the transfer opening of the Hydraulic chamber in the hydraulic chamber facing Piston base provided and one in the piston itself running stub with the control edge or Control bore in the piston wall, which with a corresponding control edge of the piston leading Cylinder track corresponds, is connected.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung zur Einleitung der Kolbenbewegung in einer Kolben-Totpunktstellung beschreibt Anspruch 2. Während eine erste Übertritts­ öffnung in die Hydraulikkammer mittels eines Steuer­ ventiles absperrbar ist, wird eine zweite Übertritts­ öffnung in der das minimale Kammervolumen begrenzenden Kolben-Totpunktstellung durch den Kolben - so bei­ spielsweise durch das Kolbenhemd - verschlossen. Durch kurzzeitiges Öffnen des Steuerventiles kann somit der Kolben aus seiner Totpunktstellung in Bewegung versetzt werden. Sobald der Kolben dabei die andere Übertritts­ öffnung freigegeben hat, kann das Steuerventil wieder geschlossen werden, da nunmehr die Kolbenbewegung allein unter Einfluß des über diese zweite Übertrittsöffnung eintretenden Hydraulikmediums sowie der Vorspannung des zugeordneten Federelementes aufrechterhalten wird.A particularly advantageous training for introduction the piston movement in a piston dead center position describes claim 2. During a first transition Opening into the hydraulic chamber by means of a control valve is lockable, a second step opening in the limit the minimum chamber volume Piston dead center position by the piston - so with for example by the piston shirt - closed. By brief opening of the control valve can thus Piston set in motion from its dead center position will. As soon as the piston crosses the other has released the opening, the control valve can again be closed, since now the piston movement alone under the influence of this second transfer opening entering hydraulic medium and the preload of the associated spring element is maintained.

Um das schwingende Feder-Masse-System der erfindungs­ gemäßen Ventilbetätigungseinheit aus jeder beliebigen Kolbenstellung in Bewegung versetzen zu können, em­ pfiehlt sich eine Ausbildung gemäß Anspruch 3. Dabei sollte der in die Hydraulikkammer mündende sog. (Start-)Hydraulikkanal selbstverständlich in der Ruhe­ stellung des Kolbens freiliegen.To the oscillating spring-mass system of the Invention according to any valve actuation unit To be able to set the piston position in motion, em  training according to claim 3 should the so-called. (Start) hydraulic channel, of course, at rest position of the piston exposed.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Prinzip­ darstellung näher beschrieben. Es zeigtThe invention is based on a principle representation described in more detail. It shows

Fig. 1 eine Übersicht über das Gesamtsystem, Fig. 1 is an overview of the overall system,

Fig. 2 den in einer Baueinheit zusammengefaßten Ventilöffnungs- und Ventilschließ-Kolben in seiner dem geschlossenen Gaswechsel-Ventil zugeordneten Totpunktstellung, sowie Fig. 2 the valve opening and valve closing piston combined in a structural unit in its dead center position assigned to the closed gas exchange valve, and

Fig. 3 diesen Kolben in seiner dem vollständig geöffneten Gaswechsel-Ventil zugeordneten Totpunktstellung. Fig. 3 this piston in its dead center position associated with the fully open gas exchange valve.

Ein Gaswechsel-Ventil 1 einer nicht näher dargestellten Kolbenmaschine 2 wird von einer in ihrer Gesamtheit mit 3 bezeichneten Vorrichtung betätigt. Letztere besteht aus einem Hydraulikzylinder 4, durch dessen Zylinderwand 19 ein Kolben 5 geführt ist. Der Raum zwischen dem Hydrau­ likzylinder 4 und dem Kolben 5 wird im folgenden als Öffnungs-Hydraulikkammer 9 bezeichnet, während der Kolben 5 mit dem Hydraulik­ zylinder 4 eine sog. Schließ-Hydraulikkammer 10 bildet.A gas exchange valve 1 of a piston machine 2 , not shown in more detail, is actuated by a device designated 3 in its entirety. The latter consists of a hydraulic cylinder 4 , through the cylinder wall 19 of which a piston 5 is guided. The space between the hydraulic cylinder 4 and the piston 5 is referred to below as the opening hydraulic chamber 9 , while the piston 5 with the hydraulic cylinder 4 forms a so-called closing hydraulic chamber 10 .

Der Kolben 5 ist über eine Kolbenstange 6 b starr mit dem Gaswechsel-Ventil 1 verbunden. An der Kolbenstange 6 b bzw. dem Schaft des Gaswechsel-Ventiles 1 stützt sich ein als Schrauben-Druckfeder ausgebildetes Federelement 7 ab, welches unter Vorspannung stehend mit seinem anderen Ende an der Kolbenmaschine verspannt ist. Auch die andere Seite des Kolbens 5 ist mit einer Kolbenstange 6 a versehen, zwischen deren freien Ende sowie dem starren Hydraulikzylinder 4 ebenfalls ein als Schrau­ ben-Druckfeder ausgebildetes Federelement 8 unter Vorspannung stehend eingespannt ist. Das Gaswechsel- Ventil 1, der Kolben 5, sowie die beiden Federelemente 7, 8 bilden somit ein schwingungsfähiges Feder-Masse-System.The piston 5 is connected via a piston rod 6 is rigidly b with the gas exchange valve 1 is connected. On the piston rod 6 b or the shaft of the gas exchange valve 1 , a spring element 7 , designed as a helical compression spring, is supported, which is pretensioned with its other end clamped to the piston machine. The other side of the piston 5 is provided with a piston rod 6 a , between its free end and the rigid hydraulic cylinder 4 also a spring element 8 designed as a screw compression spring is clamped under tension. The gas exchange valve 1 , the piston 5 and the two spring elements 7, 8 thus form an oscillatory spring-mass system.

Der Hydraulikzylinder 4 ist mit mehreren Übertrittsöff­ nungen 11 bis 18 versehen, wobei die Übertrittsöffnungen 11, 12, 13 als an der Zylinderwand 19 umlaufende Ring­ nuten ausgebildet sind und sog. Steuerkanten bilden. Im Inneren des Kolbens 5 sind zwei Stichleitungen 21 a, 21 b vorgesehen, welche vom jeweiligen Kolbenboden (die Stichleitung 21 a zweigt von einer Kolben-Übertrittsöffnung 22 a zur Öffnungs-Hydraulikkammer 9 ab, die Stichleitung 21 b zweigt von einer Kolben-Übertrittsöffnung 22 b zur Schließ-Hydraulikkammer 10 ab) zur Kolbenwand 20 führen und dort in Form einer Kolben-Steuerkante (Steuer­ bohrung) 23 a, 23 b münden. The hydraulic cylinder 4 is provided with a plurality of transfer openings 11 to 18 , the transfer openings 11, 12, 13 being formed as annular grooves on the cylinder wall 19 and forming so-called control edges. In the interior of the piston 5 , two spur lines 21 a , 21 b are provided, which branch off from the respective piston head (the spur line 21 a branches from a piston transfer opening 22 a to the opening hydraulic chamber 9 , the spur line 21 b branches from a piston transfer opening 22 b to the closing hydraulic chamber 10 ) lead to the piston wall 20 and open there in the form of a piston control edge (control bore) 23 a , 23 b .

Über eine Hydraulikleitung 25 ist die Übertrittsöffnung 16 der Öffnungs-Hydraulikkammer 9 mit der Übertritts­ öffnung 17 der Schließ-Hydraulikkammer 10 verbunden. Von der Hydraulikleitung 25 führt weiters eine Hydraulik­ leitung 25 a zur Übertrittsöffnung 15 der Öffnungs-Hy­ draulikkammer 9, wobei in der Leitung 25 a ein Steuer­ ventil 26 a in Form eines Magnetventiles angeordnet ist. In gleicher Weise findet sich ein Steuerventil 26 b in der Leitung 25 b von der Hydraulikleitung 25 zur Über­ trittsöffnung 18 der Schließ-Hydraulikkammer 10.Via a hydraulic line 25 , the transition opening 16 of the opening hydraulic chamber 9 is connected to the transition opening 17 of the closing hydraulic chamber 10 . From the hydraulic line 25 also leads a hydraulic line 25 a to the transfer opening 15 of the opening hy draulic chamber 9 , wherein in the line 25 a a control valve 26 a is arranged in the form of a solenoid valve. In the same way there is a control valve 26 b in the line 25 b from the hydraulic line 25 to the via opening 18 of the closing hydraulic chamber 10 .

Die Übertrittsöffnungen 11, 12 und 14 sind mit einer in ihrer Gesamtheit mit 30 bezeichneten Hydraulikmedium- Quelle verbunden, welche im einzelnen besteht aus einem Sammelbehälter 31, einer Fördervorrichtung 32, einem Druckregelventil 33 sowie einem Druckspeicher 34. Wie gezeigt sind die einzelnen Elemente dieser Hydraulik­ medium-Quelle 30 durch Hydraulikleitungen auf sinnvolle Weise miteinander verbunden. Dabei führt ebenfalls eine Hydraulikleitung 28, in welcher ein Drosselventil 29 angeordnet ist, von der Übertrittsöffnung bzw. Steuer­ kante 13 in den Sammelbehälter 31. In dem von der Übertrittsöffnung 14 zur Hydraulikmedium-Quelle 30 führenden Hydraulikkanal 24 ist desweiteren ein Sperr­ ventil 27 vorgesehen.The transfer openings 11, 12 and 14 are connected to a hydraulic medium source, designated in its entirety by 30 , which consists in detail of a collecting container 31 , a conveying device 32 , a pressure control valve 33 and a pressure accumulator 34 . As shown, the individual elements of this hydraulic medium source 30 are meaningfully connected to one another by hydraulic lines. A hydraulic line 28 , in which a throttle valve 29 is arranged, also leads from the transition opening or control edge 13 into the collecting container 31 . In the leading from the transition opening 14 to the hydraulic medium source 30 hydraulic channel 24 , a check valve 27 is also provided.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Betätigungs­ vorrichtung 3 anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 befindet sich zunächst das Gaswechsel-Ventil 1 in seiner geschlossenen Stel­ lung, so daß der Kolben 5 seine obere Tot­ punktstellung einnimmt. Die Öffnungs-Hydraulikkammer 9 sei nahezu geleert, in der Schließ-Hydraulikkammer 10 befindet sich Hydraulikmedium unter Druck. Nunmehr werde das Steuerventil 26 a kurzzeitig geöffnet. Somit strömt Hydraulikmedium aus der Schließ-Hydraulikkammer 10 über die Übertrittsöffnung 17 und die Hydraulikleitungen 25, 25 a zur Übertrittsöffnung 15 und von hier aus in die Öffnungs-Hydraulikkammer 9. Durch den dadurch auftre­ tenden Druckabbau in der Schließ-Hydraulikkammer 10 sowie den damit verbundenen Druckaufbau in der Öff­ nungs-Hydraulikkammer 9 wird der Kolben 5 in Pfeilrichtung 36 nach unten bewegt. Dieser Prozeß setzt sich solange fort, bis die Kolbenumfangswand 20 die Übertrittsöffnung 16 freigegeben hat. Nunmehr wird das Steuerventil 26 a geschlossen.In the following, the operation will be explained in greater detail, the actuation device 3 with reference to FIGS. 2 and 3. As shown in Fig. 2 first is the gas-exchange valve 1 in its closed lung Stel, so that the piston 5 is in its upper dead point position. The opening hydraulic chamber 9 is almost empty, in the closing hydraulic chamber 10 there is hydraulic medium under pressure. Now the control valve 26 a is briefly opened. Hydraulic medium thus flows from the closing hydraulic chamber 10 via the transfer opening 17 and the hydraulic lines 25, 25 a to the transfer opening 15 and from here into the opening hydraulic chamber 9 . Due to the resulting pressure reduction in the closing hydraulic chamber 10 and the associated pressure build-up in the opening hydraulic chamber 9 , the piston 5 is moved in the arrow direction 36 downward. This process continues until the piston peripheral wall 20 has cleared the transfer opening 16 . Now the control valve 26 a is closed.

Da der Kolben 5 und das Gaswechsel-Ventil 1 sowie die Federelemente 7, 8 ein schwingungsfähiges Feder-Masse-System bilden, wird sich der Kolben 5 nach nunmehr erfolgter Impulsanregung unter Einfluß der Vorspannung des Federelementes 8 weiter gemäß Pfeilrichtung 36 nach unten bewegen. Das aus der Schließ-Hydraulikkammer 10 über die Übertrittsöffnung 17 hierbei verdrängte Hydraulikmedium wird der Öffnungs- Hydraulikkammer 9 über die Hydraulikleitung 25 sowie über die Übertrittsöffnung 16 weiterhin zugeführt. Dieser Prozeß setzt sich solange fort, bis aufgrund der Reibungs- und Strömungsverluste die aufsummierte Vor­ spannkraft des Federelementes 7 die verbleibende Rest- Vorspannkraft des Federelementes 8 sowie den Impuls des Masse-Schwingers betragsmäßig überschreitet. Zu jenem Zeitpunkt hat sich der Kolben 5 soweit nach unten bewegt, daß die Kolben-Steuerkante bzw. Steuerbohrung 23 a mit der ringnutförmigen, ebenfalls eine Steuerkante bildenden Übertrittsöffnung 12 zur Deckung kommt. Somit kann Hydraulikmedium von der Hydraulikmedium-Quelle 30 über die Übertrittsöffnung 12, die Steuerbohrung 23 a, die Stichleitung 21 a, und die Kolben-Übertrittsöffnung 22 a in die Öffnungs-Hydraulikkammer 9 gelangen. Dieser Zustand ist bildlich in Fig. 3 dargestellt. Since the piston 5 and the gas exchange valve 1 as well as the spring elements 7, 8 form an oscillatory spring-mass system, the piston 5 will continue to move downward according to arrow direction 36 after the pulse excitation has now taken place under the influence of the prestressing of the spring element 8 . The hydraulic medium displaced from the closing hydraulic chamber 10 via the transfer opening 17 is further fed to the opening hydraulic chamber 9 via the hydraulic line 25 and via the transfer opening 16 . This process continues until, due to the friction and flow losses, the summed up tension force of the spring element 7 exceeds the remaining residual biasing force of the spring element 8 and the momentum of the mass oscillator. At that time, the piston 5 has moved so far down that the piston control edge or control bore 23 a with the annular groove-shaped, also forming a control edge transition opening 12 is congruent. Hydraulic medium can thus pass from the hydraulic medium source 30 via the transfer opening 12 , the control bore 23 a , the stub 21 a , and the piston transfer opening 22 a into the opening hydraulic chamber 9 . This state is illustrated in Fig. 3.

Gleichzeitig kommt die Kolben-Steuerkante bzw. Steuerbohrung 23 b mit der ebenfalls ringnutförmig ausgebildeten, eine Steuerkante darstellenden Übertrittsöffnung 13 zur Deckung. Somit kann Hydraulikmedium aus der Schließ- Hydraulikkammer 10 über die Kolben-Übertrittsöffnung 22 b, die Stichleitung 21 b, die Steuerkante 23 b, und weiter über die Übertrittsöffnung 13 und die Hydraulikleitung 28 in den Sammelbehälter 31 gelangen. Auf diese Weise wird der Kolben 5 und damit auch das Gaswechsel-Ventil 1 stationär in seiner in Fig. 3 dargestellten unteren Totpunktposition gehalten. Die erwünschte Abbremsung der Ventil- bzw. Kolbenbewegung erfolgt dabei unter Einfluß des Drosselventiles 29 in der Hydraulikleitung 28. Wesentliche Verluste - hervorgerufen durch die Förder­ leistung der Fördervorrichtung 32 - treten dabei nicht auf, da die Kolbenwand in diesem Stadium bereits die Übertrittsöffnung 17 verschlossen hält. Ein eventuell während einer Überschneidungsphase stationär fließender Hydraulikmediumstrom wird dabei durch das Drosselventil 29 in der Hydraulikleitung 28 gering gehalten.At the same time, the piston control edge or control bore 23 b coincides with the transition opening 13, which is also annular-groove-shaped and represents a control edge. Hydraulic medium can thus pass from the closing hydraulic chamber 10 via the piston transfer opening 22 b , the branch line 21 b , the control edge 23 b , and further via the transfer opening 13 and the hydraulic line 28 into the collecting container 31 . In this way, the piston 5 and thus also the gas exchange valve 1 is held stationary in its lower dead center position shown in FIG. 3. The desired braking of the valve or piston movement takes place under the influence of the throttle valve 29 in the hydraulic line 28 . Substantial losses - caused by the conveying performance of the conveying device 32 - do not occur since the piston wall already keeps the transfer opening 17 closed at this stage. Any flow of hydraulic medium that is stationary during an overlap phase is kept low by the throttle valve 29 in the hydraulic line 28 .

Der Zustand gemäß Fig. 3 bleibt solange erhalten, bis das Steuerventil 26 b geöffnet wird. Nunmehr gelangt eine Teilmenge des in der Öffnungs-Hydraulikkammer 9 unter Druck stehenden Hydraulikmediums über die Übertritts­ öffnung 16, die Hydraulikleitungen 25 sowie 25 b und die Übertrittsöffnung 18 in die Schließ-Hydraulikkammer 10. Hierdurch wird der Kolben 5 gegen Pfeilrich­ tung 36 nach oben bewegt. Die Steuerkanten 23 a und 12 bzw. 23 b und 13 geraten außer Deckung, so daß durch die Hydraulikmedium-Quelle 30 kein weiteres Hydraulikmedium zugeführt wird. Sobald die Kolbenumfangswand 20 die Übertrittsöffnung 17 freigegeben hat, wird das Steuer­ ventil 26 b geschlossen. Wie bereits oben beschrieben, wird sich nunmehr der Kolben 5 aufgrund der dominierenden Vorspannkraft des Federelementes 7 sowie unter Einwirkung des aufgeprägten Bewegungsimpulses und der hydraulischen Druckverhältnisse weiter gegen Pfeil­ richtung 36 solange weiter nach oben bewegen, bis er seine obere Totpunktstellung gemäß Fig. 2 eingenommen hat.The state of FIG. 3 remains valid b is opened to the control valve 26. Now a subset of the hydraulic medium under pressure in the opening hydraulic chamber 9 passes through the transfer opening 16 , the hydraulic lines 25 and 25 b and the transfer opening 18 into the closing hydraulic chamber 10 . As a result, the piston 5 is moved upward in the direction of the arrow 36 . The control edges 23 a and 12 or 23 b and 13 are out of register, so that no further hydraulic medium is supplied by the hydraulic medium source 30 . As soon as the piston peripheral wall 20 has released the transfer opening 17 , the control valve 26 b is closed. As already described above, the piston 5 will continue to move upwards against the direction of arrow 36 until it has reached its top dead center position according to FIG. 2 due to the dominant biasing force of the spring element 7 and under the influence of the impressed movement impulse and the hydraulic pressure conditions .

Wie nun wiederum aus Fig. 2 ersichtlich ist, kommt in diesem Stadium die Kolben-Steuerkante bzw. Steuerbohrung 23 b mit der ringnutförmig ausgebildeten und ebenfalls als Steuerkante wirkende Übertrittsöffnung 11 zur Deckung, während die Kolben-Steuerkante bzw. Steuerbohrung 23 a in Höhe der Übertrittsöffnung 13 zum Liegen kommt. Somit kann von der Hydraulikmedium-Quelle 30 Hydraulikmedium über die Übertrittsöffnung 11, die Steuerbohrung 23 b, die Stichleitung 21 b und die Kolben-Übertrittsöffnung 22 b in die Schließ-Hydraulikkammer 10 gelangen. Entleert wird die Öffnungs-Hydraulikkammer 9 dabei über die Stichleitung 21 a, wobei abermals das Drosselventil 29 für eine Abbremsung sowie eine Reduzierung der auftretenden Verluste sorgt.As can now be seen again from Fig. 2, the piston control edge or control bore 23 b comes at this stage with the annular groove-shaped and also act as a control edge overlap 11 to cover, while the piston control edge or control bore 23 a at the level of Transfer opening 13 comes to rest. Hydraulic medium can thus pass from the hydraulic medium source 30 via the transfer opening 11 , the control bore 23 b , the spur line 21 b and the piston transfer opening 22 b into the closing hydraulic chamber 10 . Is emptied, the opening hydraulic chamber 9 while on the stub 21 a, where again the throttle valve 29 provides for deceleration and a reduction of losses occurring.

Bei Betrieb der Kolbenmaschine kann sich der oben geschilderte Prozeß somit in unendlicher Weise wieder­ holen. Mit Abstellen der Kolbenmaschine wird der Druck der Hydraulikmedium-Quelle 30 relativ kurzfristig abgebaut. Werden gleichzeitig sowohl das Steuerventil 26 a als auch das Steuerventil 26 b geöffnet, so wird sich in der Betätigungsvorrichtung 3 ein hydraulisches Gleichgewicht einstellen, welches den Kolben 5 dazu bewegt, in etwa die in Fig. 1 gezeigte Zwischen­ position einzunehmen. Bei einem nachfolgenden Start der Kolbenmaschine werden zunächst die Steuerventile 26 a, 26 b geschlossen. Gleichzeitig wird in der Hydraulik­ medium-Quelle 30 ausreichender Hydraulikdruck aufgebaut. Wird nunmehr das Sperrventil 27 geöffnet, so gelangt über den Hydraulikkanal 24 sowie die Übertrittsöffnung 14 Hydraulikmedium in die Schließ-Hydraulikkammer 10 und bewegt den Kolben 5 in seine obere Totpunkt­ stellung gemäß Fig. 2. Nunmehr kann der bereits oben geschilderte Prozeß wieder gestartet werden.When the piston machine is operating, the process described above can thus be repeated in an infinite manner. When the piston machine is switched off, the pressure of the hydraulic medium source 30 is reduced at relatively short notice. If both the control valve 26 a and the control valve 26 b are opened at the same time, a hydraulic equilibrium will set in the actuating device 3 , which moves the piston 5 to assume approximately the intermediate position shown in FIG. 1. At a subsequent start of the piston machine, the control valves 26 a , 26 b are closed. At the same time, sufficient hydraulic pressure is built up in the hydraulic medium source 30 . If the check valve 27 is now opened, hydraulic medium passes through the hydraulic channel 24 and the transfer opening 14 into the closing hydraulic chamber 10 and moves the piston 5 into its top dead center position according to FIG. 2. Now the process described above can be started again.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt lediglich eine Prinzipskizze dar, ohne näher auf konstruktive Einzel­ heiten eingehen zu wollen. Diverse Merkmale können dabei auch verschiedenartig gestaltet werden, ohne den Inhalt des Anspruchs 1 zu verlassen.The exemplary embodiment shown represents only one Principle sketch, without going into more detail on constructive want to enter into. Various features can can also be designed differently without the content of claim 1 to leave.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Betätigung eines Gaswechsel-Ven­ tiles (1) einer Kolbenmaschine,
mit einem doppelseitig von einem Strömungsmittel beaufschlagbaren Kolben (5),
mit einem in Ventil-Schließrichtung und einem in Ventil-Öffnungsrichtung vorgespannten Federelement (7, 8),
mit beidseitig des Kolbens (5) vorgesehenen, über eine Hydraulikleitung (25) miteinander verbundenen Strömungsmittel-Kammern (Hydraulikkammern 9, 10),
und mit an der Kolbenwand (20) sowie an einer diese umgebenden Zylinderwand (19) vorgesehenen Steuer­ kanten (23 a, 23 b sowie 11, 12, 13), die bei Aufeinandertreffen in einer Kolben-Totpunktstellung über je eine innerhalb des Kolbens (5) von einer Kolben-Übertrittsöffnung (22 a, 22 b) in die Strö­ mungsmittel-Kammer (9, 10) zur Kolben-Steuerkante (23 a, 23 b) führende Stichleitung (21 a, 21 b) die Verbindung zwischen der Strömungsmittel-Kammer sowie mit einer Fördervorrichtung (32) für das Strömungsmittel oder einen Sammelbehälter (31) hierfür herstellen. 1. Device for actuating a gas exchange Ven tiles ( 1 ) of a piston engine,
with a piston ( 5 ) which can be acted upon by a fluid on both sides,
with a spring element ( 7, 8 ) preloaded in the valve closing direction and a spring element biased in the valve opening direction,
with fluid chambers (hydraulic chambers 9, 10 ) provided on both sides of the piston ( 5 ) and connected to one another via a hydraulic line ( 25 ),
and with control edges ( 23 a , 23 b and 11, 12, 13 ) provided on the piston wall ( 20 ) and on a cylinder wall ( 19 ) surrounding these, which when they meet in a piston dead center position via one each within the piston ( 5 ) from a piston transfer opening ( 22 a , 22 b) into the fluid chamber ( 9, 10 ) to the piston control edge ( 23 a , 23 b) leading branch line ( 21 a , 21 b) the connection between the fluid Create the chamber and a conveyor device ( 32 ) for the fluid or a collection container ( 31 ) therefor. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hydraulikkammer (9 bzw. 10) mit zumindest zwei Übertrittsöffnungen (15, 16 bzw. 17, 18) für das Strömungsmittel/ Hydraulikmedium versehen ist, von denen eine (16 bzw. 17) in der das minimale Kammervolumen be­ grenzenden Kolben-Totpunktstellung durch den Kolben (5) verschlossen ist, und daß in einer zwischen den Übertrittsöffnungen (15 bzw. 18) verlaufenden Hydraulikleitung (25) ein Steuerventil (26 a, 26 b) angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that each hydraulic chamber ( 9 or 10 ) is provided with at least two transfer openings ( 15, 16 or 17, 18 ) for the fluid / hydraulic medium, one of which ( 16 or 17 ) in which the minimum chamber volume be limiting piston dead center position is closed by the piston ( 5 ), and that in a between the transfer openings ( 15 and 18 ) extending hydraulic line ( 25 ) a control valve ( 26 a , 26 b) is arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer mit einem Sperrventil (27) versehener, von der Fördervor­ richtung (32) in eine der beiden Hydraulikkammern (9 bzw. 10) mündender Hydraulikkanal (24) vorge­ sehen ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that another with a check valve ( 27 ) provided by the Fördervor direction ( 32 ) in one of the two hydraulic chambers ( 9 or 10 ) opening hydraulic channel ( 24 ) is easily seen.