DE69208563T2 - Pneumatic pressure booster - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Druckverstärker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a pneumatic pressure amplifier according to the preamble of claim 1.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the state of the art

Ein solcher pneumatischer Druckverstärker ist in US-A-4 812 109 beschrieben.Such a pneumatic pressure amplifier is described in US-A-4 812 109.

Allgemein wird eine hydraulische Spanneinrichtung als Fluiddruckspanneinrichtung zum Befestigen einer Form an einer festen Basis, wie beispielsweise einer Spritzgußmaschine, gewählt. Die hydraulische Spanneinrichtung ist in der Fähigkeit, mit einem Hochdrucköl von etwa 250 kgf/cm² eine große Spannkraft hervorzubringen, tatsächlich überlegen, was erlaubt, die Spannmittel kompakt zu machen. Sie läßt jedoch auch zu, daß das Öl, wenn auch in sehr geringer Menge, aus der Verschlußdichtung für das Hochdrucköl ausläuft, was bewirkt, daß die Atmosphäre damit verunreinigt wird. Aus diesem Grund ist die hydraulische Spanneinrichtung im Erfüllen der Forderung nach Ultra-Reinigung eingeschränkt, welche in den letzten Jahren ausgesprochen stärker wird.Generally, a hydraulic clamp is adopted as a fluid pressure clamp for securing a mold to a fixed base such as an injection molding machine. The hydraulic clamp is actually superior in the ability to produce a large clamping force with a high pressure oil of about 250 kgf/cm², which allows the clamping devices to be made compact. However, it also allows the oil to leak out of the high pressure oil seal, albeit in a very small amount, causing the atmosphere to be contaminated with it. For this reason, the hydraulic clamp is limited in meeting the demand for ultra-cleaning, which is becoming extremely strong in recent years.

Der hier genannte Erfinder hat früher ein Einspannsystem, wie unten beschrieben, im Hinblick auf die Erfüllung der sowohl oben erwähnten Forderung nach Reinigung als auch dem Kompaktmachen der Fluiddruckspanneinrichtung erfunden. Das Einspannsystem hat eine Technik, bei der Druckluft von etwa 5 kgf/cm², die von einem Luftkompressor geliefert wird, durch einen pneumatischen Druckverstärker auf etwa 40 kgf/cm² erhöht wird und die resultierende Hochdruckluft wie ein Arbeitsfluid für die Fluiddruckspanneinrichtung verwendet wird.The present inventor has previously invented a clamping system as described below with a view to meeting the above-mentioned requirement for both cleaning and compacting the fluid pressure clamping device. The clamping system has a technique in which compressed air of about 5 kgf/cm², supplied by an air compressor is increased to about 40 kgf/cm² by a pneumatic pressure booster and the resulting high pressure air is used as a working fluid for the fluid pressure clamping device.

Der oben erwähnte pneumatische Druckverstärker ist so eingerichtet, daß eine Gaspumpe von einem pneumatischen Kolbenmotor angetrieben wird, der im US-Patent Nr. 4 042 311 oder Nr. 4 812 109 offenbart ist, die früher von dem hier genannten Erfinder vorgeschlagen wurden.The above-mentioned pneumatic pressure booster is arranged such that a gas pump is driven by a pneumatic piston motor disclosed in U.S. Patent No. 4,042,311 or No. 4,812,109 previously proposed by the present inventor.

Insbesondere ist bei diesem pneumatischen Druckverstärker über dem pneumatischen Kolben eine Motorkammer vorgesehen, zu oder aus der Motorkammer durch eine Zufuhr/Ablaß- Schalteinrichtung Motorkammerdruckluft zugeführt oder abgelassen wird, während ein Plunger, der einen kleineren Durchmesser als der pneumatische Kolben hat, so vorgesehen ist, daß er von dem pneumatischen Kolben nach unten vorsteht, und unter dem Plunger eine Plungerkammer mit einem ersten Rückschlagventil für den Gaseinlaß und einem zweiten Rückschlagventil für den Gasausstoß vorgesehen ist, die beide mit dem unteren Abschnitt der Plungerkammer verbunden sind.Specifically, in this pneumatic pressure booster, a motor chamber is provided above the pneumatic piston, motor chamber compressed air is supplied to or discharged from the motor chamber by a supply/discharge switching device, while a plunger having a smaller diameter than the pneumatic piston is provided so as to project downward from the pneumatic piston, and under the plunger, a plunger chamber is provided with a first check valve for gas inlet and a second check valve for gas discharge, both of which are connected to the lower portion of the plunger chamber.

Der pneumatische Druckverstärker arbeitet in einer solchen Weise, daß der von der Motorkammer auf den pneumatischen Kolben wirkende, abwärts gerichtete Fluiddruck die von der Plungerkammer auf den Plunger wirkende, aufwärts gerichtete Gegenwirkungskraft des Ausstoßes übersteigt, um dadurch den pneumatischen Kolben abwärts zu treiben; wenn zur Zeit hoher Last eine festgesetzte Zeitdauer seit der Ingangsetzung der Gaspumpe verstrichen ist, so daß der Ablaßdruck in genügendem Maße angewachsen ist, werden daher der Kolben und der Plunger getrieben, sich mit niedriger Geschwindigkeit abwärts zu bewegen. Die resultierende abwärts gerichtete Trägheitskraft des Kolbens zur Zeit hoher Last ist so klein, daß wenn durch die Zufuhr/Ablaß-Schalteinrichtung zu dem Zeitpunkt, wenn sich der Kolben fast bis zum unteren Totpunkt abwärts bewegt hat, Druckluft aus der Motorkammer abgelassen wird, der Kolben sofort zu einem aufwärts gehenden Rückgang gebracht wird.The pneumatic pressure booster operates in such a manner that the downward fluid pressure acting from the motor chamber on the pneumatic piston exceeds the upward reaction force of the discharge acting from the plunger chamber on the plunger to thereby drive the pneumatic piston downward; therefore, when at the time of high load, a predetermined period of time has elapsed since the gas pump is started so that the discharge pressure has increased sufficiently, the piston and the plunger are driven to move downward at a low speed. The resulting downward inertia force of the piston at the time of high load is so small that when the supply/discharge switching device is switched on at the time when the piston has moved downwards almost to bottom dead center, compressed air is released from the engine chamber, the piston is immediately caused to move upwards.

Im Gegensatz dazu werden zur Zeit geringer Last, wenn der Ablaßdruck niedrig ist, der Kolben und der Plunger dazu gerieben, sich mit hoher Geschwindigkeit abwärts zu bewegen; daher ist die abwärts gerichtete Trägheitskraft des Kolbens so groß, daß sogar, obwohl der Kolben fast beim unteren Totpunkt zum aufwärts gehenden Rückgang gebracht wird, der Kolben für hohe Last abwärts über den unteren Totpunkt hinausläuft, was bewirkt, daß der abwärts gehende Hub des Plungers sich übermäßig erstreckt.In contrast, at the time of light load, when the discharge pressure is low, the piston and plunger are rubbed to move downward at high speed; therefore, the downward inertia force of the piston is so large that even though the piston is made to return upward almost at the bottom dead center, the high load piston travels downward beyond the bottom dead center, causing the downward stroke of the plunger to extend excessively.

In Verbindung mit dem technischen Hintergrund, wie er oben beschrieben wurde, ist der dem hier genannten Erfinder bekannte Stand der Technik derart, daß die Dimension der Tiefe der Plungerkammer so festgesetzt ist, daß sie geringfügig tiefer als der abwärts gehende Hub des Plungers zur Zeit niedriger Last ist, um dadurch zu verhindern, daß der Plunger in einem letzten Abschnitt des abwärts gehenden Hubs des ersten Kolbens gegen die Bodenwand der Plungerkammer stößt.In connection with the technical background as described above, the prior art known to the present inventor is such that the dimension of the depth of the plunger chamber is set to be slightly deeper than the downward stroke of the plunger at the time of low load, thereby preventing the plunger from striking the bottom wall of the plunger chamber in a final portion of the downward stroke of the first piston.

Der oben erwähnte Stand der Technik weist das folgende Problem auf.The above-mentioned prior art has the following problem.

Und zwar ist, wenn die Gaspumpe bei hoher Last ist, der untere Totpunkt des Kolbens höher angehoben, als er zur Zeit niedriger Last ist, was bewirkt, daß der Zwischenraum zwischen der Bodenwand der Plungerkammer und dem unteren Ende des Plungers vergrößert ist. Dies wiederum bewirkt, daß die Kompressibilität der Plungerkammer reduziert ist, mit dem Ergebnis, daß die Menge abgelassenen Gases bis zum Ausmaß der Verringerung der Kompressibilität reduziert ist. Als Folge ist die Druckverstärkungszeit des pneumatischen Druckverstärkers lang.Namely, when the gas pump is at high load, the bottom dead center of the piston is raised higher than it is at the time of low load, which causes the clearance between the bottom wall of the plunger chamber and the lower end of the plunger to be increased. This in turn causes the compressibility of the plunger chamber to be reduced, with the result that the amount of discharged gas is reduced to the extent of the reduction in compressibility. As a result, the pressure boosting time of the pneumatic pressure booster is long.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Verstärkungszeit zu reduzieren.It is therefore an object of the invention to reduce the amplification time.

Um die vorangehende Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein pneumatischer Druckverstärker mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereitgestellt.To achieve the foregoing object, according to the present invention, there is provided a pneumatic pressure booster having the features of claim 1.

Der pneumatische Druckverstärker gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet wie folgt.The pneumatic pressure booster according to the present invention works as follows.

Wenn die Last auf niedrigem Niveau ist, sind der Druck des Auslasses des zweiten Rückschlagventils und der der Plungerkammer so niedrig, daß der erste Kolben und der Plunger dazu getrieben werden, sich schnell abwärts zu bewegen, was eine große abwärts gerichtete Trägheitskraft des ersten Kolbens bewirkt. Deshalb kommt in einem letzten Abschnitt des abwärts gehenden Hubes das untere Ende des Plungers mit dem zweiten Kolben in Kontakt, und anschließend drückt der Plunger den zweiten Kolben gegen den Gasdruck der Dämpferkammer nach unten. Wenn der Plunger andererseits zur Aufwärtsbewegung gebracht wird, kehrt der zweite Kolben mit dem Druck der Dämpferkammer aus der Position für die Abwärtsbewegung zur Position für die Aufwärtsbewegung zurück.When the load is at a low level, the pressure of the outlet of the second check valve and that of the plunger chamber are so low that the first piston and the plunger are driven to move downward rapidly, causing a large downward inertia force of the first piston. Therefore, in a final portion of the downward stroke, the lower end of the plunger comes into contact with the second piston, and then the plunger pushes the second piston downward against the gas pressure of the damper chamber. On the other hand, when the plunger is caused to move upward, the second piston returns from the downward movement position to the upward movement position with the pressure of the damper chamber.

Während der Plunger die oben beschriebenen Auf/Ab-Gänge wiederholt, erhöht sich allmählich der Druck des Auslasses des Rückschlagventils. Die Abwärtsgeschwindigkeit des ersten Kolbens sinkt dementsprechend, so daß die Trägheitskraft des ersten Kolbens und des Plungers jeweils kleiner wird, wenn sie sich abwärts bewegen, was bewirkt, daß das Hinauslaufen des unteren Endes des Plungers allmählich abnimmt. Mit dem abnehmenden Hinauslaufen wird die Höhe des zweiten Kolbens durch den Druck angehoben, der auf von der Dämpferkammer auf den zweiten Kolben wirkt, um dadurch den Zwischenraum zwischen dem unteren Ende des Plungers und dem zweiten Kolben zu beseitigen oder zu reduzieren. Dies trägt dazu bei, die Kompressibilität der Plungerkammer bei einem hohen Wert aufrechtzuerhalten.As the plunger repeats the above-described up/down operations, the pressure of the outlet of the check valve gradually increases. The downward speed of the first piston decreases accordingly, so that the inertial force of the first piston and the plunger respectively becomes smaller as they move downward, causing the run-out of the lower end of the plunger to gradually decrease. As the run-out decreases, the height of the second piston is raised by the pressure acting on the second piston from the damper chamber, thereby increasing the clearance between the lower end of the plunger and the second piston. This helps to maintain the compressibility of the plunger chamber at a high value.

Da der pneumatische Druckverstärker der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben konstruiert ist und arbeitet, kann die Menge an Gasausstoß über den ganzen Bereich von geringer Last zu hoher Last erhöht werden, indem die Kompressibilität der Plungerkammer zur Zeit hoher Last erhöht wird, was folglich erlaubt, die Druckverstärkungszeit zu verringern.Since the pneumatic pressure booster of the present invention is constructed and operates as described above, the amount of gas discharge can be increased over the entire range from low load to high load by increasing the compressibility of the plunger chamber at the time of high load, thus allowing the pressure boosting time to be reduced.

Da die Abwärtsbewegung des Plungers durch die Verdichtungsfunktion der Dämpferkammer gedämpft werden kann, wird überdies die Abwärtsbewegung allmählich derart verlangsamt, daß eine kleine Kollisionskraft aufgrund der Kollision von Plunger und zweitem Kolben resultiert. Folglich erzeugt der pneumatische Druckverstärker nur geringe Vibrationen und Geräusche.Furthermore, since the downward movement of the plunger can be dampened by the compression function of the damper chamber, the downward movement is gradually slowed down so that a small collision force results due to the collision of the plunger and the second piston. Consequently, the pneumatic pressure booster generates little vibration and noise.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,Fig. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention,

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht eines pneumatischen Druckverstärkers,Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a pneumatic pressure booster,

Fig. 2 ist eine den Betrieb erläuternde Ansicht eines Kolbenmotors des Druckverstärkers,Fig. 2 is an operation explanatory view of a piston motor of the pressure booster,

Fig. 3 sind den Betrieb erläuternde Ansichten einer Gaspumpe des Druckverstärkers;Fig. 3 are operation explanatory views of a gas pump of the pressure booster;

Fig. 4, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, ist eine Teilansicht, die eine Bremseinrichtung eines ersten Kolbens darstellt;Fig. 4, showing a second embodiment of the present invention, is a partial view showing a braking device of a first piston;

Fig. 5 und 6 zeigen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,Fig. 5 and 6 show a third embodiment of the present invention,

Fig. 5 ist eine zu Fig. 4 äquivalente Ansicht;Fig. 5 is a view equivalent to Fig. 4;

Fig. 6 ist eine zu Fig. 2 äquivalente Ansicht; undFig. 6 is a view equivalent to Fig. 2; and

Fig. 7, die eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, ist eine zu Fig. 4 äquivalente Ansicht.Fig. 7, showing a fourth embodiment of the present invention, is a view equivalent to Fig. 4.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (erstes Ausführungsbeispiel)(first embodiment)

Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.Figures 1 to 3 show a first embodiment of the present invention.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt ein pneumatischer Druckverstärker, der mit der Ziffer 1 bezeichnet ist, einen pneumatischen Kolbenmotor 2, um eine hin- und hergehende lineare Bewegung zu erzeugen, indem von Druckluft Gebrauch gemacht wird, und eine Plunger-Gaspumpe 3, die von dem Motor 2 angetrieben werden soll, um das Gas zu verdichten.Referring to Fig. 1, a pneumatic pressure intensifier, designated by the numeral 1, comprises a pneumatic piston motor 2 for producing a reciprocating linear motion by making use of compressed air, and a plunger gas pump 3 to be driven by the motor 2 for compressing the gas.

Der Motor 2 besitzt einen Motorkörper 4 zum Umwandeln der Druckenergie der Druckluft in Leistung, zu oder aus dem Motorkörper 4 durch eine Zufuhr/Ablaß-Schalteinrichtung 5 Druckluft zugeführt oder abgelassen wird. Dieser Motorkörper 4 und diese Zufuhr/Ablaß-Schalteinrichtung 5 sind an der Gaspumpe 3 mit einer Vielzahl von Verbindungsstangen 6 befestigt.The engine 2 has an engine body 4 for converting the pressure energy of the compressed air into power, to or from which compressed air is supplied or discharged through a supply/discharge switching device 5. This engine body 4 and this supply/discharge switching device 5 are attached to the gas pump 3 with a plurality of connecting rods 6.

Der Motorkörper 4 ist wie folgt konstruiert.The motor body 4 is constructed as follows.

Ein erster Kolben 8 ist in eine erste Zylinderbohrung 7 über eine Dichtung 10 so eingesetzt, daß er luftdicht und vertikal verschiebbar ist. Zwischen einer oberen Wand 7a, d.h. einer ersten Endwand der ersten Zylinderbohrung 7, und dem ersten Kolben 8 ist eine Motorkammer 9 vorgesehen. Wenn der Motorkammer 9 Druckluft zugeführt wird, wird der erste Kolben 8 zum unteren Totpunkt hin getrieben. Im Gegensatz dazu wird dem ersten Kolben 8 erlaubt, zum oberen Totpunkt hin zurückzukehren, wenn Druckluft aus der Motorkammer 9 abgelassen wird.A first piston 8 is fitted into a first cylinder bore 7 via a gasket 10 so as to be airtight and vertically slidable. A motor chamber 9 is provided between an upper wall 7a, i.e., a first end wall of the first cylinder bore 7, and the first piston 8. When compressed air is supplied to the motor chamber 9, the first piston 8 is driven toward the bottom dead center. In contrast, when compressed air is discharged from the motor chamber 9, the first piston 8 is allowed to return toward the top dead center.

Die Zufuhr/Ablaß-Schalteinrichtung 5 mit einem Zufuhr/Ablaßventil 13 dient dazu, die Motorkammer 9 selektiv mit einer Zufuhröffnung 14 oder einer Ablaßöffnung 15 über das Zufuhr/ Ablaßventil 13 in Verbindung stehen zu lassen. Die Zufuhröffnung 14 ist über ein Druckreduzierventil 16 mit einem Luftkompressor 17 verbunden. Der Verdichtungsdruck des Kompressors 17 kann im Bereich von 5,0 bis 9,9 kgf/cm² festgesetzt werden. Die Ablaßöffnung 15 ist nach außen offen. Das Zufuhr/Ablaßventil 13 ist so angeordnet, daß es über ein Steuerventil 18 zwischen einer Zufuhrposition X und einer Ablaßposition Y (siehe Fig. 2) für Druckluft umschaltbar ist.The supply/discharge switching device 5 with a supply/discharge valve 13 serves to selectively communicate the motor chamber 9 with a supply port 14 or a discharge port 15 via the supply/discharge valve 13. The supply port 14 is connected to an air compressor 17 via a pressure reducing valve 16. The compression pressure of the compressor 17 can be set in the range of 5.0 to 9.9 kgf/cm². The discharge port 15 is open to the outside. The supply/discharge valve 13 is arranged so that it can be switched between a supply position X and a discharge position Y (see Fig. 2) for compressed air via a control valve 18.

Die Plunger-Gaspumpe 3 ist wie folgt konstruiert.The plunger gas pump 3 is constructed as follows.

Eine Plungerbohrung 20, die einen kleineren Durchmesser als die erste Zylinderbohrung 7 hat, ist unter der ersten Zylinderbohrung 7 in Folge ausgebildet. Ein Plunger 21 ist über eine Dichtung 22 in die Plungerbohrung 20 so eingesetzt, daß er luftdicht und vertikal beweglich ist, wobei seine Oberseite mit dem ersten Kolben 8 gekoppelt ist. Unter dem unteren Ende 21a des Plungers 21 ist eine Plungerkammer 23 vorgesehen. Mit einem unteren Abschnitt der Kammer 23 sind ein Auslaß 24b eines ersten Rückschlagventils 24 für einen Gaseinlaß und ein Einlaß 25a eines zweiten Rückschlagventils 25 für einen Gasaustoß verbunden. Weiterhin ist der Kompressor 17 mit dem Einlaß 24a des ersten Rückschlagventils 24 verbunden.A plunger bore 20 having a smaller diameter than the first cylinder bore 7 is formed below the first cylinder bore 7 in sequence. A plunger 21 is inserted into the plunger bore 20 via a gasket 22 so as to be airtight and vertically movable, with its upper surface coupled to the first piston 8. A plunger chamber 23 is provided below the lower end 21a of the plunger 21. To a lower portion of the chamber 23 are connected an outlet 24b of a first check valve 24 for gas inlet and an inlet 25a of a second check valve 25 for gas discharge. Further, the compressor 17 is connected to the inlet 24a of the first check valve 24.

Wenn der erste Kolben 8 zur Abwärtsbewegung angetrieben wird, geht das untere Ende 21a des Plungers in die Plungerkammer 23, um den Innendruck zu erhöhen, wodurch ein Ventilelement 26 des ersten Rückschlagventils 24 gedrängt wird, geschlossen zu werden, und gleichzeitig ein Ventilelement 27 des zweiten Rückschlagventils 25 gedrängt wird, geöffnet zu werden, so daß die Druckluft, deren Druck erhöht wurde, aus dem Auslaß 25b abgelassen wird. Umgekehrt wird beim aufwärts gehenden Rückgang das Ventilelement 26 durch den Druck des Einlasses 24a des ersten Rückschlagventils 24 aufgedrückt, so daß eine Druckluft von etwa 5 kgf/cm² in die Plungerkammer 23 eingeführt wird, deren Druck bewirkt, daß der Plunger 21 den ersten Kolben 8 zur Aufwärtsbewegung zurückschickt. Die oben beschriebenen Hübe werden wiederholt, bis die abgelassene Druckluft schließlich einen Druck von 40 kgf/cm² erreicht.When the first piston 8 is driven to move downward, the lower end 21a of the plunger goes into the plunger chamber 23 to increase the internal pressure, thereby urging a valve element 26 of the first check valve 24 to be closed and at the same time urging a valve element 27 of the second check valve 25 to be opened so that the compressed air whose pressure has been increased is discharged from the outlet 25b. Conversely, when returning upward, the valve element 26 is pushed open by the pressure of the inlet 24a of the first check valve 24 so that a compressed air of about 5 kgf/cm² is introduced into the plunger chamber 23, the pressure of which causes the plunger 21 to return the first piston 8 to move upward. The strokes described above are repeated until the discharged compressed air finally reaches a pressure of 40 kgf/cm².

Eine konkrete Anordnung der Zufuhr/Ablaß-Schalteinrichtung 5 wird nun mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben. Die linke Hälfte der Fig. 2 und die ganze Fig. 1 zeigen jeweils einen Anfangszustand des abwärts gehenden Antriebshubs des ersten Kolbens 8, während die rechte Hälfte der Fig. 2 den Anfangszustand des aufwärts gehenden Rückgangs desselben ersten Kolbens 8 zeigt.A concrete arrangement of the supply/discharge switching device 5 will now be described with reference to Fig. 1 and Fig. 2. The left half of Fig. 2 and the whole of Fig. 1 each show an initial state of the downward drive stroke of the first piston 8, while the right half of Fig. 2 shows the initial state of the upward return of the same first piston 8.

Das Zufuhr/Ablaßventil 13 ist so konstruiert, daß ein zylindrisches Zufuhr/Ablaßventilelement 30 in ein Zufuhr/Ablaßventilgehäuse 29 eingesetzt ist, das an dem oberen Abschnitt der oberen Wand 7a der ersten Zylinderbohrung 7 befestigt ist. Das Zufuhr/Ablaßventilelement 30 schaltet, wenn es nach oben gedrückt wird, zur Zufuhrposition X in der linken Hälfte der Fig. 2 und, wenn es nach unten gedrückt wird, zur Ablaßposition Y in der rechten Hälfte der Fig. 2 um.The supply/discharge valve 13 is constructed such that a cylindrical supply/discharge valve element 30 is fitted into a supply/discharge valve housing 29 which is fixed to the upper portion of the upper wall 7a of the first cylinder bore 7. The supply/discharge valve element 30 switches to the supply position X in the left half of Fig. 2 when pushed upward and to the discharge position Y in the right half of Fig. 2 when pushed downward.

Die Zufuhröffnung 14 steht mit der Ablaßöffnung 15 über einen Filter 37, eine Zufuhrbetätigungskammer 33 im Inneren eines zufuhrseitigen Ventilsitzes 29a, einer Arbeitskammer 32 im Inneren eines ablaßseitigen Ventilsitzes 29b, einer Ablaßkammer 34, einem Ablaßloch 38 und einer Auslaßkammer 39 in dieser Reihenfolge in Verbindung. Die Auslaßkammer 39 ist im Inneren mit einem Schalldämpfer 40 versehen. Weiterhin steht die Zufuhrbetätigungskammer 33 mit einer Ablaßbetätigungskammer 35 über eine Zylinderbohrung 30d des Ventilelements 30 in Verbindung. Die Ablaßbetätigungskammer 35 ist von der Ablaßkammer 34 durch einen O-Ring 42 abgeteilt.The supply port 14 communicates with the discharge port 15 via a filter 37, a supply actuating chamber 33 inside a supply-side valve seat 29a, a working chamber 32 inside a discharge-side valve seat 29b, a discharge chamber 34, a discharge hole 38, and a discharge chamber 39 in this order. The discharge chamber 39 is provided with a silencer 40 inside. Furthermore, the supply actuating chamber 33 communicates with a discharge actuating chamber 35 via a cylinder bore 30d of the valve element 30. The discharge actuating chamber 35 is partitioned from the discharge chamber 34 by an O-ring 42.

Wenn, wie in der linken Hälfte der Fig. 2 gezeigt, das Zufuhr/Ablaßventilemement 30 schaltend nach oben zur Zufuhrposition X gedrückt wird, verläßt eine am unteren Abschnitt des Ventilelements 30 bereitgestellte, Druck aufnehmende Zufuhrbetätigungsfläche 30a den zufuhrseitigen Ventilsitz 29a, so daß die Zufuhrbetätigungskammer 33 und die Arbeitskammer 32 miteinander in Verbindung stehen, während eine in einem Abschnitt in mittlerer Höhe des Zufuhr/Ablaßventilelements 30 bereitgestellte, ablaßseitige, Druck aufnehmende Fläche 30b auf dem ablaßseitigen Ventilsitz 29b sitzt, um den Raum zwischen der Arbeitskammer 32 und der Ablaßkammer 34 abzudichten.As shown in the left half of Fig. 2, when the supply/discharge valve element 30 is shifted upward to the supply position X, a supply operating pressure-receiving surface 30a provided at the lower portion of the valve element 30 leaves the supply-side valve seat 29a so that the supply operating chamber 33 and the working chamber 32 communicate with each other, while a discharge-side pressure-receiving surface 30b provided at a middle height portion of the supply/discharge valve element 30 is seated on the discharge-side valve seat 29b to seal the space between the working chamber 32 and the discharge chamber 34.

Umgekehrt dazu sitzt, wie in der rechten Hälfte der Fig. 2 gezeigt, die Druck aufnehmende Zufuhrbetätigungsfläche 30a auf dem zufuhrseitigen Ventilsitz 29a, wenn das Zufuhr/Ablaßventilelement 30 schaltend nach unten zur Ablaßposition gedrückt wird, so daß der Raum zwischen der Zufuhrbetätigungskammer 33 und der Arbeitskammer 32 abgedichtet ist, während die ablaßseitige, Druck aufnehmende Fläche 30b den ablaßseitigen Ventilsitz 29b verläßt, so daß die Arbeitskammer 32 und die Ablaßkammer 34 miteinander in Verbindung stehen.Conversely, as shown in the right half of Fig. 2, when the supply/discharge valve element 30 is switched downward to the discharge position, the supply pressure-receiving surface 30a sits on the supply-side valve seat 29a so that the space between the supply actuating chamber 33 and the working chamber 32 is sealed, while the discharge-side pressure-receiving surface 30b leaves the discharge-side valve seat 29b so that the working chamber 32 and the discharge chamber 34 communicate with each other.

Das Steuerventil 18, das das Zufuhr/Ablaßventilelement 30 zwischen der Zufuhrposition X und der Ablaßposition Y umschalten soll, umfaßt ein Kolbensteuerventilgehäuse 71, einen an dem ersten Kolben 8 befestigten Abstandsbolzen 46, einen Druckeinführungsventilsitz 48 vom O-Ring-Typ, ein Überdruckventilelement 53 und einen Überdruckventilsitz 52.The control valve 18, which is to switch the supply/discharge valve element 30 between the supply position X and the discharge position Y, comprising a piston control valve housing 71, a spacer bolt 46 fixed to the first piston 8, an O-ring type pressure introduction valve seat 48, a relief valve element 53, and a relief valve seat 52.

Insbesondere ist im oberen Abschnitt des Zufuhr/Ablaßventilgehäuses 29 eine Zylinderkammer 70a für einen Steuerzylinder 70 bereitgestellt, wobei in die Zylinderkammer 70a das Steuerventilgehäuse 71 über einen O-Ring 72 so eingesetzt ist, daß es luftdicht und vertikal beweglich ist. Weiterhin steht eine Druck aufnehmende Betätigungskammer 70b, die der Unterseite des Steuerventilgehäuses 71 gegenüberstehend ausgebildet ist, mit der Ablaßbetätigungskammer 35 in Verbindung. Das Steuerventilgehäuse 71 ist angepaßt, um aufgrund des Innendrucks der Druck aufnehmenden Betätigungskammer 70b aufwärts gegen die treibende Kraft einer Rückführfeder 73 getrieben zu werden. Ein Tragzylinder 31, der von dem Steuerventilgehäuse 71 unten vorsteht, ist in die Zylinderbohrung 30d des Zufuhr/Ablaßventilelements 30 eingesetzt, und der Ventilsitz 48 ist von unten auf einem unteren Abschnitt 49 des Tragzylinders 31 angebracht. Das Überdruckventilelement 53 wird durch eine das Ventil schließenden Feder 54 zum Überdruckventilsitz 52, der im oberen Abschnitt des Vorsteuerventilgehäuses 71 bereitgestellt ist, nach unten gedrängt, so daß es geschlossen wird. Eine oberhalb des Überdruckventilelements 53 angeordnete Überdrucköffnung 51 steht mit der Ablaßöffnung 15 in Verbindung.Specifically, in the upper portion of the supply/discharge valve housing 29, a cylinder chamber 70a for a control cylinder 70 is provided, in which cylinder chamber 70a the control valve housing 71 is inserted via an O-ring 72 so as to be airtight and vertically movable. Furthermore, a pressure-receiving actuating chamber 70b formed opposite to the lower surface of the control valve housing 71 communicates with the discharge actuating chamber 35. The control valve housing 71 is adapted to be driven upward against the urging force of a return spring 73 due to the internal pressure of the pressure-receiving actuating chamber 70b. A support cylinder 31 projecting from the control valve housing 71 below is inserted into the cylinder bore 30d of the supply/discharge valve element 30, and the valve seat 48 is mounted from below on a lower portion 49 of the support cylinder 31. The relief valve element 53 is urged downward toward the relief valve seat 52 provided in the upper portion of the pilot valve housing 71 by a valve closing spring 54 so that it is closed. A relief port 51 disposed above the relief valve element 53 communicates with the discharge port 15.

Wenn der Abstandsbolzen 46, der sich zusammen mit der Bewegung des ersten Kolbens 8 abwärts bewegen soll, von einem Zustand, in dem er sich am oberen Totpunkt befindet, wie durch eine durchgezogene Linie in der linken Hälfte der Fig. 2 dargestellt, zu einem Zustand, in welchem er sich am unteren Totpunkt befindet, wie durch eine strichdoppelpunktierte Linie in derselben linken halben Figur dargestellt, umgeschaltet wird, wird zuerst das Überdruckventilelement 53 auf den Überdruckventilsitz 52 gesetzt, was die Überdrucköffnung 51 schließt, und anschließend trennen sich die äußere Umfangsoberfläche des Abstandsbolzen 46 und die innere Umfangsoberfläche des Ventilsitzes 48 voneinander. Dann geht die Druckluft in der Zufuhrbetätigungskammer 33 durch den Ventilöffnungszwischenraum zwischen dem Abstandsbolzen 46 und dem Ventilsitz 48, durch eine Steuerventilkammer 45 und ein Durchgangsloch 31a des Tragzylinder 31 in dieser Reihenfolge hindurch, so daß sie in die Ablaßbetätigungskammer 35 und die Druck aufnehmende Betätigungskammer 70b eingeführt wird.When the spacer bolt 46, which is to move downward together with the movement of the first piston 8, is moved from a state in which it is at the top dead center as shown by a solid line in the left half of Fig. 2 to a state in which it is at the bottom dead center as shown by a double-dot chain line in the same left half of the figure shown, first, the relief valve element 53 is seated on the relief valve seat 52, closing the relief port 51, and then the outer peripheral surface of the spacer bolt 46 and the inner peripheral surface of the valve seat 48 separate from each other. Then, the compressed air in the supply actuating chamber 33 passes through the valve port clearance between the spacer bolt 46 and the valve seat 48, through a control valve chamber 45 and a through hole 31a of the support cylinder 31 in this order, so that it is introduced into the discharge actuating chamber 35 and the pressure-receiving actuating chamber 70b.

Aufgrund des Innendrucks der Druck aufnehmenden Betätigungskammer 70b wird das Steuerventilgehäuse 71 gegen die treibende Kraft der beiden Federn 73 und 54 angehoben, wie durch eine durchgezogene Linie in der rechten Hälfte der Fig. 1 dargestellt, was bewirkt, daß der Ventilsitz 48 schnell den Abstandsbolzen verläßt. Dies wiederum bewirkt, daß Druckluft schnell in die Ablaßbetätigungskammer 35 eingeführt wird, wobei die Druckluft dazu dient, das Zufuhr/ Ablaßventilelement 30 schaltend zur Ablaßposition Y in der rechten halben Figur stark nach unten zu drücken. Als Folge steht die Motorkammer 9 mit der Ablaßöffnung 15 über das Zufuhr/Ablaßloch 36, die Arbeitskammer 32, die Ablaßkammer 34 und das Ablaßloch 38 in Verbindung, was folglich erlaubt, daß der erste Kolben 8 dem nach oben gehenden Rückgang folgt.Due to the internal pressure of the pressure-receiving actuating chamber 70b, the control valve housing 71 is lifted against the urging force of the two springs 73 and 54 as shown by a solid line in the right half of Fig. 1, causing the valve seat 48 to quickly leave the spacer bolt. This in turn causes compressed air to be rapidly introduced into the discharge actuating chamber 35, the compressed air serving to strongly push the supply/discharge valve element 30 downward, switching to the discharge position Y in the right half figure. As a result, the motor chamber 9 communicates with the discharge port 15 via the supply/discharge hole 36, the working chamber 32, the discharge chamber 34 and the discharge hole 38, thus allowing the first piston 8 to follow the upward retreat.

Wenn das Zufuhr/Ablaßventilelement 30 nach unten gedrückt wird, nimmt übrigens der aufwärts gerichtete Gegendruckwiderstand, den das Zufuhr/Ablaßventilelement 30 aufnimmt, auf dem Abwärtsweg des Zufuhr/Ablaßventilelements 30 von einer auf die Druck aufnehmende Teilfläche der ablaßseitigen, Druck aufnehmenden Oberfläche 30b angewendeten Kraft zu einer anderen, auf die Druck aufnehmende Teilfläche der Druck aufnehmenden Zufuhrbetätigungsoberfläche 30a angewendeten, ab. Diese Anordnung stellt sicher, daß das Zufuhr/Ablaßventilelement 30 zuverlässig zur Ablaßposition Y umgeschaltet werden kann, wobei seine Abwärtsgeschwindigkeit von einem Mittelpunkt der Abwärtsbewegung erhöht ist.Incidentally, when the supply/discharge valve element 30 is pressed downward, the upward back pressure resistance that the supply/discharge valve element 30 receives decreases on the downward path of the supply/discharge valve element 30 from a force applied to the pressure-receiving portion of the discharge-side pressure-receiving surface 30b to another force applied to the pressure-receiving portion of the supply-actuating pressure-receiving surface 30a. This arrangement ensures that the supply/discharge valve element 30 can be reliably switched to the discharge position Y with its downward speed increased from a center of the downward movement.

Wenn umgekehrt zum obigen Fall der Abstandsbolzen 46 zusammen mit der Aufwärtsbewegung des ersten Kolbens 8 vom unteren Totpunkt, wie durch eine durchgezogene Linie in der rechten halben Figur dargestellt, zum oberen Totpunkt, wie durch eine durchgezogen Linie in der linken halben Figur dargestellt, umgeschaltet wird, wird zuerst die äußere Umfangsoberfläche des Abstandsbolzen 46 in Abdichtkontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Ventilsitzes 48 gebracht, und anschließend wird das Überdruckventilelement 53 dazu gebracht, den Überdruckventilsitz 52 gegen die das Ventil schließende Feder 54 zu verlassen, während die Ablaßbetätigungskammer 35 mit der Ablaßöffnung 15 über das Durchgangsloch 31a des Tragzylinders 31, den Ventilöffnungszwischenraum zwischen dem Ventilsitz 52 und dem Ventilelement 53 und der Überdrucköffnung 51 in Verbindung gebracht wird. Dies wiederum bewirkt, daß das Zufuhr/Ablaßventilelement 30 durch den vertikalen Differenzdruck nach oben gedrückt wird, wodurch es zur Zufuhrposition X in der linken halben Figur umgeschaltet wird. Somit steht die Motorkammer 9 mit der Zufuhröffnung 14 über das Zufuhr/Ablaßloch 36, die Arbeitskammer 32 und die Zufuhrbetätigungskammer 33 in Verbindung, was erlaubt, daß der erste Kolben 8 seinen abwärts gehenden Antriebshub beginnt.Conversely to the above case, when the spacer bolt 46 is switched along with the upward movement of the first piston 8 from the bottom dead center as shown by a solid line in the right half figure to the top dead center as shown by a solid line in the left half figure, first, the outer peripheral surface of the spacer bolt 46 is brought into sealing contact with the inner peripheral surface of the valve seat 48, and then the relief valve element 53 is caused to leave the relief valve seat 52 against the valve closing spring 54 while the drain actuating chamber 35 is communicated with the drain port 15 via the through hole 31a of the support cylinder 31, the valve opening gap between the valve seat 52 and the valve element 53, and the relief port 51. This, in turn, causes the supply/discharge valve element 30 to be pushed upward by the vertical differential pressure, thereby switching it to the supply position X in the left half figure. Thus, the motor chamber 9 communicates with the supply port 14 via the supply/discharge hole 36, the working chamber 32 and the supply actuation chamber 33, allowing the first piston 8 to begin its downward drive stroke.

Die Gaspumpe 3 ist wie folgt konstruiert.The gas pump 3 is constructed as follows.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist unterhalb der Plungerbohrung 20 eine zweite Zylinderbohrung 57 vorgesehen, die den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 20 hat. Der zweite Kolben 58, der dem unteren Ende 21a des Plungers 21 gegenübersteht, ist in die zweite Zylinderbohrung 57 über den O-Ring 59 so eingesetzt, daß er luftdicht und vertikal beweglich ist. Zwischen dem zweiten Kolben 58 und einem Stopfen 60 ist die Dämpferkammer 61 vorgesehen. Der Stopfen 60 bildet eine zweite Endwand der zweiten Zylinderbohrung 57. Die Dämpferkammer 61 und der Auslaß 25b des zweiten Rückschlagventils 25 stehen miteinander über einen Verbindungsdurchgang 62 in Verbindung.As shown in Fig. 1, a second cylinder bore 57 having the same diameter as the bore 20 is provided below the plunger bore 20. The second piston 58, which faces the lower end 21a of the plunger 21, is inserted into the second cylinder bore 57 via the O-ring 59 so that it is airtight and vertically movable. Between the second piston 58 and a plug 60, the Damper chamber 61 is provided. The plug 60 forms a second end wall of the second cylinder bore 57. The damper chamber 61 and the outlet 25b of the second check valve 25 are connected to each other via a connecting passage 62.

Der zweite Kolben 58 wird durch eine in der Dämferkammer 61 angebrachte Rückführfeder 63 nach oben gedrängt. Ein am unteren Abschnitt des zweiten Kolbens 58 vorgesehener Flansch 66 wird von unten mit einem Anschlag 64 auf der Umfangswand der zweiten Zylinderbohrung 57 in Kontakt gebracht, um dadurch zu verhindern, daß der zweite Kolben 58 sich über ein festgesetztes Maß hinaus aufwärts bewegt. Eine gekerbte Nut des Flansches 66 bildet eine Drossel 68 des Verbindungsdurchgangs 62.The second piston 58 is urged upward by a return spring 63 mounted in the damper chamber 61. A flange 66 provided at the lower portion of the second piston 58 is brought into contact with a stopper 64 on the peripheral wall of the second cylinder bore 57 from below, thereby preventing the second piston 58 from moving upward beyond a set amount. A notched groove of the flange 66 forms a throttle 68 of the communication passage 62.

Der zweite Kolben 58 und die Dämpferkammer 61, wie in Fig. 3 gezeigt, arbeiten wie folgt. Fig. 3(a), (b) und (c) zeigen ihren Betrieb zur Zeit geringer Last; Fig. 3 (a) stellt einen Zustand dar, in dem sich der Plunger 21 am oberen Totpunkt befindet, Fig. 3 (b) stellt einen Zustand dar, in dem sich der Plunger 21 im Verlauf der Abwärtsbewegung befindet, Fig. 3 (c) stellt einen Zustand dar, in dem der Plunger 21 sich bis zum unteren Totpunkt abwärts bewegt hat. Weiterhin zeigt Fig. 3 (d) einen Zustand, in dem sich der Plunger 21 zur Zeit hoher Last bis zum unteren Totpunkt abwärts bewegt hat.The second piston 58 and the damper chamber 61, as shown in Fig. 3, operate as follows. Fig. 3(a), (b) and (c) show their operation at the time of light load; Fig. 3(a) shows a state in which the plunger 21 is at the top dead center, Fig. 3(b) shows a state in which the plunger 21 is in the process of downward movement, Fig. 3(c) shows a state in which the plunger 21 has moved downward to the bottom dead center. Furthermore, Fig. 3(d) shows a state in which the plunger 21 has moved downward to the bottom dead center at the time of high load.

Im Zustand der Fig. 3 (a) ist der Plunger 21 aufgrund der von dem ersten Rückschlagventil 24 in die Plungerkammer 23 eingeführten Druckluft zum oberen Totpunkt zurückgekehrt. Der zweite Kolben 58 wird von der aus zwei Dingen resultierenden Kraft nach oben getrieben: einem Differenzdruck zwischen einer Aufwärtskraft aufgrund der in die Dämpferkammer 61 eingeführten Druckluft und einer Abwärtskraft aufgrund des Innendrucks der Plungerkammer 23, und einer treibenden Kraft der Rückführfeder 63. Das Symbol S repräsentiert die Hubtoleranz des zweiten Kolbens 58.In the state of Fig. 3 (a), the plunger 21 has returned to the top dead center due to the compressed air introduced into the plunger chamber 23 from the first check valve 24. The second piston 58 is driven upward by the force resulting from two things: a differential pressure between an upward force due to the compressed air introduced into the damper chamber 61 and a downward force due to the internal pressure of the plunger chamber 23, and a driving force of the return spring 63. The symbol S represents the stroke tolerance of the second piston 58.

Wenn sich der Plunger 21 wie in Fig. 3 (b) gezeigt abwärts bewegt, um dadurch den Druck der Plungerkammer 23 zu erhöhen, wird das zweite Rückschlagventil 25 geöffnet, so daß die Druckluft, deren Druck erhöht wurde, durch seinen Auslaß 25b abgelassen wird. Dann wirkt der Druck durch den Verbindungsdurchgang 62 auf die Dämpferkammer 61, was den zweiten Kolben 58 in seiner Position der Aufwärtsbewegung hält.When the plunger 21 moves downward as shown in Fig. 3 (b) to thereby increase the pressure of the plunger chamber 23, the second check valve 25 is opened so that the compressed air whose pressure has been increased is discharged through its outlet 25b. Then, the pressure acts on the damper chamber 61 through the communication passage 62, which keeps the second piston 58 in its upward movement position.

Da der Druck des Auslasses 25b des zweiten Rückschlagventils 25 und der der Plungerkammer 23 zu dieser Zeit geringer Last so niedrig sind, wird der Plunger 21 durch den ersten Kolben 8 dazu angetrieben, sich schnell abwärts zu bewegen (siehe Fig. 1 oder Fig. 2). Zusammen mit dieser Bewegung wird das untere Ende 21a des Plungers 21 mit dem zweiten Kolben 58 in Kontakt gebracht, und anschließend drückt der Plunger 21 den zweiten Kolben 58 gegen den Druck der Dämpferkammer 61 und der Rückführfeder 63 nach unten, wie in Fig. 3 (c) gezeigt. Dann wird die Druckluft in der Dämpferkammer 61 weiter komprimiert, um durch den Verbindungsdurchgang 62 hindurch zu gehen, und aus dem Auslaß 25b des zweiten Rückschlagventils 25 hinausgedrückt. Das Symbol C in der Figur repräsentiert den Abwärtshub des Plungers 21 in diesem Niederdruck-Ablaßzustand.Since the pressure of the outlet 25b of the second check valve 25 and that of the plunger chamber 23 are so low at this time of light load, the plunger 21 is driven by the first piston 8 to move downward rapidly (see Fig. 1 or Fig. 2). Along with this movement, the lower end 21a of the plunger 21 is brought into contact with the second piston 58, and then the plunger 21 pushes the second piston 58 downward against the pressure of the damper chamber 61 and the return spring 63, as shown in Fig. 3 (c). Then, the compressed air in the damper chamber 61 is further compressed to pass through the communication passage 62 and is pushed out of the outlet 25b of the second check valve 25. The symbol C in the figure represents the downward stroke of the plunger 21 in this low pressure discharge state.

Mit der oben beschriebenen Kompressionsfunktion der Dämpferkammer 61 wird die Abwärtsbewegung des Plungers 21 gedämpft, so daß seine Geschwindigkeit allmählich reduziert werden kann, was zum Unterdrücken der Stoßkraft aufgrund einer Kollision von Plunger 21 und zweitem Kolben 58 beiträgt. Bei dieser Dämpfungsfunktion kann auch die Ausströmgeschwindigkeit der Druckluft, die aus dem Verbindungsdurchgang 62 gedrückt wird, durch den Durchflußwiderstand, den die im Verbindungsdurchgang 62 vorgesehene Drossel 68 liefert, reduziert werden, so daß das Druckanstiegsverhältnis der Dämpferkammer 61 ansteigt, um zu erlauben, daß die Abwärtsbewegung des Plungers 21 ausreichend gedämpft wird. Somit können die Vibrationen und das Geräusch des pneumatischen Druckverstärkers reduziert werden.With the above-described compression function of the damper chamber 61, the downward movement of the plunger 21 is dampened so that its speed can be gradually reduced, which contributes to suppressing the impact force due to a collision between the plunger 21 and the second piston 58. With this damper function, the outflow speed of the compressed air forced out of the communication passage 62 can also be reduced by the flow resistance provided by the throttle 68 provided in the communication passage 62, so that the pressure increase ratio of the damper chamber 61 increases to allow the downward movement of the plunger 21 to be sufficiently dampened. Thus, the vibrations and noise of the pneumatic pressure booster are reduced.

Im Gegensatz dazu geht beim aufwärts gehenden Rückgang der Plunger 21 aufgrund des Drucks des vom ersten Rückschlagventil 24 in die Plungerkammer 23 eingeführten Gases nach oben. Dann kehrt der zweite Kolben 58 aus der Position der Abwärtsbewegung der Fig. 3 (c) zur in Fig. 3 (a) gezeigten Position der Aufwärtsbewegung zurück.In contrast, in the upward contraction, the plunger 21 goes up due to the pressure of the gas introduced into the plunger chamber 23 from the first check valve 24. Then, the second piston 58 returns from the downward movement position of Fig. 3 (c) to the upward movement position shown in Fig. 3 (a).

Der Plunger 21 wiederholt die oben beschriebenen aufwärts und abwärts gehenden Hübe, so daß der Druck des Auslasses 25b des zweiten Rückschlagventils 25 allmählich ansteigt. Mit der Erhöhung des Drucks des Auslasses 25b verringert sich die Abwärtsgeschwindigkeit des ersten Kolbens 8, was bewirkt, daß die Trägheitskraft des ersten Kolbens 8 und des Plungers 21 zur Zeit der Abwärtsbewegung mit dem Ergebnis reduziert wird, daß das Hinauslaufen der Plungerunterseite 21a allmählich abnimmt. Aufgrund dessen verringert sich im Falle hoher Last, wie in Fig. 3 (d), der abwärts gehende Hub D des Plungers 21 im Vergleich mit dem Fall geringer Last.The plunger 21 repeats the above-described upward and downward strokes so that the pressure of the outlet 25b of the second check valve 25 gradually increases. With the increase in the pressure of the outlet 25b, the downward speed of the first piston 8 decreases, causing the inertial force of the first piston 8 and the plunger 21 at the time of downward movement to be reduced with the result that the run-out of the plunger bottom 21a gradually decreases. Due to this, in the case of high load, as in Fig. 3 (d), the downward stroke D of the plunger 21 decreases as compared with the case of low load.

Entsprechend dieser Funktion steigt auch der Druck der Dämpferkammer 61 mit der Erhöhung des Drucks des Auslasses 25b des zweiten Rückschlagventils 25 an, während die Höhenlage des zweiten Kolbens 58 im letzten Abschnitt des Ablaßtaktes allmählich nach oben geht, so daß der Zwischenraum zwischen dem unteren Ende 21a des Plungers 21 und dem zweiten Kolben 58 beseitigt oder verringert wird. Daher kann die Kompressibilität der Plungerkammer 23 bei einem hohen Wert gehalten werden, mit dem Ergebnis einer großen Menge an Gasausstoß sogar zur Zeit hoher Last.According to this function, the pressure of the damper chamber 61 also increases with the increase in the pressure of the outlet 25b of the second check valve 25, while the elevation of the second piston 58 gradually goes up in the latter part of the discharge stroke, so that the clearance between the lower end 21a of the plunger 21 and the second piston 58 is eliminated or reduced. Therefore, the compressibility of the plunger chamber 23 can be maintained at a high value, resulting in a large amount of gas discharge even at the time of high load.

Mit der Anordnung, daß die Rückführfeder 63 vorgesehen ist, die den zweiten Kolben 58 aufwärts drängt, kann der zweite Kolben 58 tatsächlich, sogar wenn der Gasdruck der Dämpferkammer 61 zur Zeit niedriger Last niedrig ist, durch die Rückführfeder 63 gegen das untere Ende 21a des Plungers gedrängt werden, was folglich erlaubt, die Kompressibilität zu erhöhen. Dies macht es möglich, die Kompressibilität des pneumatischen Druckverstärkers 1 über den gesamten Arbeitsbereich und bei durchschnittlicher Ausstoßmenge zu erhöhen.With the arrangement that the return spring 63 is provided which urges the second piston 58 upward, the second piston 58 can actually, even if the gas pressure of the damper chamber 61 is low at the time of low load, be moved by the Return spring 63 can be urged against the lower end 21a of the plunger, thus allowing the compressibility to be increased. This makes it possible to increase the compressibility of the pneumatic pressure amplifier 1 over the entire working range and at an average output.

Weiterhin ist eine Bremseinrichtung 75 zum Verringern der Aufwärtsgeschwindigkeit beim ersten Kolben 8, wenn der erste Kolben 8 sich fast bis zum oberen Totpunkt aufwärts bewegt hat, vorgesehen. Insbesondere ist eine dritte Zylinderbohrung 76 in der oberen Wand 7a der ersten Zylinderbohrung 7 über der Motorkammer 9 vorgesehen. Die dritte Zylinderbohrung 76 ist so ausgebildet, daß sie einen kleineren Durchmesser hat als die Plungerbohrung 20. Außerdem ist ein dritter Kolben 77 luftdicht in die dritte Zylinderbohrung 76 über eine Dichtung 78 so eingepaßt, daß er vertikal außer Eingriff gebracht werden kann. Der dritte Kolben 77, der zwischen dem Plunger 21 und dem Abstandsbolzen 46 angeordnet ist, ist so eingebaut, daß er zusammen mit dem ersten Kolben 8 bewegbar ist.Furthermore, a braking device 75 is provided for reducing the upward speed of the first piston 8 when the first piston 8 has moved upward almost to the top dead center. Specifically, a third cylinder bore 76 is provided in the upper wall 7a of the first cylinder bore 7 above the motor chamber 9. The third cylinder bore 76 is formed to have a smaller diameter than the plunger bore 20. In addition, a third piston 77 is airtightly fitted into the third cylinder bore 76 via a gasket 78 so that it can be vertically disengaged. The third piston 77, which is arranged between the plunger 21 and the spacer bolt 46, is installed so that it is movable together with the first piston 8.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird in einem letzten Abschnitt der Rückkehrbewegung des ersten Kolbens 8 nach oben eine Bremskammer 79 über dem dritten Kolben 77 in der dritten Zylinderbohrung 76 ausgebildet. Die Bremskammer 79 und die Zufuhröffnung 14 sind miteinander über einen Verbindungsdurchgang 81 verbunden. Eine Öffnungs/Schließeinrichtung 82 zum Öffnen und Schließen des Verbindungsdurchgangs 81 besteht aus einer in dem unteren Teil des Abstandsbolzens 46 ausgebildeten Nut 83 und einem Durchgangsloch 84 der oberen Wand 7a der ersten Zylinderbohrung 7.As shown in Fig. 2, in a final portion of the upward return movement of the first piston 8, a brake chamber 79 is formed above the third piston 77 in the third cylinder bore 76. The brake chamber 79 and the supply port 14 are connected to each other via a communication passage 81. An opening/closing device 82 for opening and closing the communication passage 81 consists of a groove 83 formed in the lower part of the spacer bolt 46 and a through hole 84 of the upper wall 7a of the first cylinder bore 7.

Die Bremskammer 79 und die Öffnungs/Schließeinrichtung 82 arbeiten in der folgenden Weise.The brake chamber 79 and the opening/closing device 82 operate in the following manner.

Während, unter Bezugnahme auf die rechte Hälfte der Fig. 2, der erste Kolben 8 sich vom unteren Totpunkt, wie durch eine durchgezogene Linie in der Figur dargestellt, zu der durch eine strichpunktierte Linie dargestellten Position aufwärts bewegt, bewegt sich der dritte Kolben 77 ebenfalls von der durch eine durchgezogene Linie in der Figur dargestellte Position aufwärts zu der durch eine strichpunktierte Linie dargestellten Position.While, referring to the right half of Fig. 2, the first piston 8 moves upward from the bottom dead center as shown by a solid line in the figure to the position shown by a dot-dash line, the third piston 77 also moves upward from the position shown by a solid line in the figure to the position shown by a dot-dash line.

In einem frühen bis mittleren Abschnitt der Aufwärtsbewegung des ersten Kolbens 8 wird die Druckluft in der Motorkammer 9 über das Zufuhr/Ablaßloch 36, die Arbeitskammer 32, die Ablaßkammer 34 und das Ablaßloch 38 abgelassen, wie durch den strich-doppelpunktierten Pfeil gezeigt. Die Bremskammer 79 steht mit der Motorkammer 9 in Verbindung, während die obere äußere Umfangsoberfläche des Abstandsbolzens 46 dazu dient, das Durchgangsloch 84 zu schließen.In an early to middle portion of the upward movement of the first piston 8, the compressed air in the motor chamber 9 is discharged via the supply/discharge hole 36, the working chamber 32, the discharge chamber 34 and the discharge hole 38 as shown by the two-dot chain arrow. The braking chamber 79 communicates with the motor chamber 9, while the upper outer peripheral surface of the spacer bolt 46 serves to close the through hole 84.

Wenn der erste Kolben 8 fast bis zum oberen Totpunkt nach oben geht, wird der dritte Kolben 77 mit der Dichtung 78 in Abdichtkontakt gebracht, wodurch die Bremskammer 79 von der Motorkammer 9 abgeteilt wird, während die Nut 83 des Abstandsbolzens 46 dazu kommt, dem Durchgangsloch 84 gegenüberzustehen, wodurch er die Zufuhrbetätigungskammer 33 mit der Bremskammer 79 in Verbindung bringt. Dann wird die Druckluft in der Zufuhrbetätigungskammer 33 von der Nut 83 in die Bremskammer 79 eingeführt, wobei der Druck der Druckluft dazu dient, den dritten Kolben 77 abwärts zu drängen. Als Folge wird die Aufwärtsgeschwindigkeit des ersten Kolbens 8 verringert, so daß die Druckluft des Auslasses 24b des ersten Rückschlagventils 24 allmählich in die Plungerkammer 23 eingeführt wird, um dadurch den Einlaßdruck der Plungerkammer 23 zu erhöhen. Somit überwindet die nach oben drückende Kraft, die von der Plungerkammer 23 auf den Plunger 21 wirkt, die von der Bremskammer 79 stammende, nach unten drückende Kraft, was den ersten Kolben 8 veranlaßt, sich zum oberen Totpunkt zu bewegen.When the first piston 8 rises almost to the top dead center, the third piston 77 is brought into sealing contact with the gasket 78, thereby separating the brake chamber 79 from the motor chamber 9, while the groove 83 of the spacer bolt 46 comes to face the through hole 84, thereby communicating the supply actuation chamber 33 with the brake chamber 79. Then, the compressed air in the supply actuation chamber 33 is introduced from the groove 83 into the brake chamber 79, the pressure of the compressed air serving to urge the third piston 77 downward. As a result, the upward speed of the first piston 8 is reduced so that the compressed air from the outlet 24b of the first check valve 24 is gradually introduced into the plunger chamber 23 to thereby increase the inlet pressure of the plunger chamber 23. Thus, the upward urging force acting on the plunger 21 from the plunger chamber 23 overcomes the downward urging force from the brake chamber 79, causing the first piston 8 to move toward the top dead center.

Während auf diese Weise der Einlaßdruck der Plungerkammer 23 steigt, steigt auch die nächste Ausstoßmenge. Die Erhöhung der Ausstoßmenge scheint zur Zeit geringer Last, wenn der Druck des Auslasses 25b des zweiten Rückschlagventils 25 niedrig ist, ein bemerkenswerter Vorteil zu sein. Das heißt, der pneumatische Druckverstärker 1 arbeitet, wie oben beschrieben, abhängig vom Gleichgewicht zwischen der abwärts gerichteten Antriebskraft, die von der Motorkammer 9 auf den ersten Kolben 8 wirkt, und der Gegenwirkungskraft des Ablassens, die von der Plungerkammer 23 auf den Plunger 21 wirkt, so daß der Druck der Motorkammer 9 steigt, während der Druck des Auslasses 25b steigt. Mit anderen Worten, der Druck der Motorkammer 9 ist zur Zeit geringer Last niedriger als zur Zeit hoher Last. Aus diesem Grund ist bei der geringen Last der Gegendruckwiderstand in der Motorkammer 9 klein und die Rückkehrzeit der Aufwärtsbewegung des ersten Kolbens 8 kurz. Als Folge davon nimmt der Einlaßdruck der Plungerkammer 23 ab, wobei sich die nächste Ausstoßmenge ebenfalls verringert. Mit der Bremseinrichtung 75 der vorliegenden Erfindung kann jedoch die nächste Ausstoßmenge erhöht werden, indem der Einlaßdruck der Plungerkammer 23 zur Zeit niedriger Last angehoben wird, so daß die durchschnittliche Ausstoßmenge erhöht wird, um dadurch zu erlauben, daß die Verstärkungszeit zum Erreichen eines festgesetzten Drucks (etwa 40 kgf/cm² bei dieser Ausführungsform) reduziert wird. Selbstverständlich steigt auch bei hoher Last die nächste Ausstoßmenge, wenn der Einlaßdruck der Plungerkammer 23 steigt.In this way, as the inlet pressure of the plunger chamber 23 increases, the next discharge amount also increases. The increase in the discharge amount seems to be a remarkable advantage at the time of low load when the pressure of the outlet 25b of the second check valve 25 is low. That is, the pneumatic pressure booster 1 operates as described above depending on the balance between the downward driving force acting from the motor chamber 9 on the first piston 8 and the counteracting force of the discharge acting from the plunger chamber 23 on the plunger 21, so that the pressure of the motor chamber 9 increases as the pressure of the outlet 25b increases. In other words, the pressure of the motor chamber 9 is lower at the time of low load than at the time of high load. For this reason, at the low load, the back pressure resistance in the motor chamber 9 is small and the return time of the upward movement of the first piston 8 is short. As a result, the inlet pressure of the plunger chamber 23 decreases, and the next discharge amount also decreases. With the brake device 75 of the present invention, however, the next discharge amount can be increased by raising the inlet pressure of the plunger chamber 23 at the time of low load, so that the average discharge amount is increased, thereby allowing the boost time to reach a set pressure (about 40 kgf/cm2 in this embodiment) to be reduced. Of course, even at the high load, the next discharge amount increases as the inlet pressure of the plunger chamber 23 increases.

Die vorangehende erste Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden.The foregoing first embodiment may be modified as follows.

Anstatt in Längsposition angeordnet zu sein, kann der pneumatische Druckverstärker 1 auch in einer Quer- oder Schrägposition oder in einer vertikal umgekehrten Position angeordnet sein.Instead of being arranged in a longitudinal position, the pneumatic pressure amplifier 1 can also be arranged in a transverse or inclined position or in a vertically inverted position.

Die Zufuhr/Ablaß-Schalteinrichtung 5 kann auch von dem Typ sein, der in den oben erwähnten US-Patenten Nr. 4 042 311 oder Nr. 4 812 109 oder dergleichen beschrieben ist.The supply/discharge switching device 5 may also be of the type described in the above-mentioned U.S. Patent No. 4,042,311 or No. 4,812,109 or the like.

Die Plungerbohrung 20 und die zweite Zylinderbohrung 57 sind unter dem Gesichtspunkt ihrer Herstellung vorzugsweise mit dem gleichen Durchmesser ausgeführt, können aber auch verschiedene Durchmesser haben.The plunger bore 20 and the second cylinder bore 57 are preferably designed with the same diameter from the point of view of their manufacture, but can also have different diameters.

Unter dem ersten Kolben 8 kann eine Rückführfeder zum Aufwärtsbewegen und Rückführen des ersten Kolbens 8 hinzugefügt werden.A return spring can be added under the first piston 8 for moving up and returning the first piston 8.

Es ist möglich, die Rückführfeder 63 wegzulassen, die in der Dämpferkammer 61 vorgesehen wurde. Da jedoch die Rückführfeder 63, wie in der obigen Ausführungsform vorgesehen, erlaubt, daß der zweite Kolben 58 beim Betrieb mit geringer Last durch die Rückführfeder 63 in Kontakt mit dem Plunger 21 gedrängt wird, wird die Kompressibilität zur Zeit geringer Last ebenfalls groß, um die durchschnittliche Kompressibilität anzuheben.It is possible to omit the return spring 63 provided in the damper chamber 61. However, since the return spring 63 as provided in the above embodiment allows the second piston 58 to be urged into contact with the plunger 21 by the return spring 63 during the light load operation, the compressibility at the time of light load also becomes large to raise the average compressibility.

Das Arbeitsfluid der Gaspumpe 3 kann anstelle von Druckluft Stickstoffgas oder Heliumgas sein. Weiterhin kann das Gas mit durch die Gaspumpe 3 erhöhtem Druck von anderer Art sein, als das dem Motor 2 zugeführte.The working fluid of the gas pump 3 can be nitrogen gas or helium gas instead of compressed air. Furthermore, the gas with increased pressure by the gas pump 3 can be of a different type than that supplied to the motor 2.

Die jeweiligen Dichtungen 10, 59 und 78 der Zylinderbohrungen 7, 57, und 76 können anstelle von O-Ringen X-Ringe oder U- förmige Dichtungen sein.The respective seals 10, 59 and 78 of the cylinder bores 7, 57, and 76 can be X-rings or U-shaped seals instead of O-rings.

Fig. 4, Fig. 5 und 6 und Fig. 7 stellen entprechend zweite bis vierte Ausführungsformen dar, in denen gleiche Komponenten und Elemente mit derselben Konstruktion wie in der ersten Ausführungsform im Prinzip mit gleichen Zahlen bezeichnet sind.Fig. 4, Fig. 5 and 6 and Fig. 7 show second to fourth embodiments, respectively, in which like components and elements having the same construction as in the first embodiment are in principle designated by like numerals.

(Zweite Ausführungsform)(Second embodiment)

Bei dieser Ausführungsform ist die Bremseinrichtung 75 wie folgt modifiziert.In this embodiment, the braking device 75 is modified as follows.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist der Raum zwischen dem Durchgangsloch 84 der oberen Zylinderwand 7a und dem Abstandsbolzen 46 durch eine Dichtung 86 abgedichtet. Weiterhin besteht die Öffnungs-/Schließeinrichtung 82 aus einem Rückschlagventilelement 87 und einer Ventilöffnungsstange 88, die von dem Ventilelement 87 nach unten vorsteht. Ein aus einem O-Ring gebildeter Rückschlagventilsitz 89 wird von einem Tragzylinder 90 von unten aufgenommen.As shown in Fig. 4, the space between the through hole 84 of the upper cylinder wall 7a and the spacer bolt 46 is sealed by a gasket 86. Furthermore, the opening/closing device 82 consists of a check valve element 87 and a valve opening rod 88 projecting downward from the valve element 87. A check valve seat 89 formed of an O-ring is received by a support cylinder 90 from below.

Wenn der erste Kolben 8 sich fast bis zum oberen Totpunkt aufwärts bewegt hat, drückt der erste Kolben 8 die Stange 88 nach oben, was bewirkt, daß das Rückschlagventilelement 87 denO-Ring 89 verläßt. Als Folge wird die Druckluft in der Zufuhröffnung 14 über den Verbindungsdurchgang 81 in die Bremskammer 79 eingeführt.When the first piston 8 has moved upward almost to the top dead center, the first piston 8 pushes the rod 88 upward, causing the check valve element 87 to leave the O-ring 89. As a result, the compressed air in the supply port 14 is introduced into the brake chamber 79 via the communication passage 81.

(Dritte Ausführungsform)(Third embodiment)

Bei dieser Ausführungsform ist die Bremseinrichtung 75 wie in Fig. 5 und 6 gezeigt modifiziert.In this embodiment, the braking device 75 is modified as shown in Figs. 5 and 6.

Wie in Fig. 4 ist der Raum zwischen dem Abstandsbolzen 46 und dem Durchgangsloch 84 der oberen Zylinderwand 7a durch eine Dichtung 92 abgedichtet. Die Bremskammer 79 steht über einen von einem passenden Zwischenraum zwischen der dritten Zylinderbohrung 76 und dem dritten Kolben 77 gebildeten Drosselzwischenraum 93 mit der Motorkammer 9 in Verbindung.As in Fig. 4, the space between the spacer bolt 46 and the through hole 84 of the upper cylinder wall 7a is sealed by a gasket 92. The brake chamber 79 is connected to the engine chamber 9 via a throttle gap 93 formed by a matching gap between the third cylinder bore 76 and the third piston 77.

Die Bremskammer 79 und der Drosselzwischenraum 93 arbeiten wie folgt.The brake chamber 79 and the throttle gap 93 work as follows.

Während in der rechten Hälfte der Fig. 6 der erste Kolben 8 sich vom unteren Totpunkt, wie durch eine durchgezogene Linie in der Figur dargestellt, zum dem durch eine strichpunktierte Linie dargestellten Punkt aufwärts bewegt, bewegt sich der dritte Kolben 77 ebenfalls von der durch eine durchgezogene Linie in der Figur dargestellten Position zu der durch eine strichpunktierte Linie dargestellten Position.While in the right half of Fig. 6 the first piston 8 moves upward from the bottom dead center as shown by a solid line in the figure to the point shown by a dot-dash line, the third piston 77 also moves from the position shown by a solid line in the figure to the position shown by a dot-dash line.

In einem frühen bis mittleren Abschnitt der Aufwärtsbewegung des ersten Kolbens 8 wird die Druckluft in der Motorkammer 9 über das Zufuhr/Ablaßloch 36, die Arbeitskammer 32, die Ablaßkammer 34 und das Ablaßloch 38 in dieser Reihenfolge nach außen abgelasssen, wie durch einen strich-doppelpunktierten Pfeil angegeben. Die Bremskammer 79 ist zur Motorkammer 9 offen.In an early to middle section of the upward movement of the first piston 8, the compressed air in the motor chamber 9 is discharged to the outside via the supply/discharge hole 36, the working chamber 32, the discharge chamber 34 and the discharge hole 38 in this order, as indicated by a two-dot chain arrow. The brake chamber 79 is open to the motor chamber 9.

Wenn sich der erste Kolben 8 fast bis zum oberen Totpunkt aufwärts bewegt hat, ist der dritte Kolben 77 in die dritte Zylinderbohrung 76 eingepaßt, so daß der Innendruck der Bremskammer 79 aufgrund der Drosselwirkung des Drosselzwischenraums 93 erhöht wird. Während der Innendruck auf die Oberseite des dritten Kolbens 77 als Gegendruck angewendet wird, wird die Aufwärtsgeschwindigkeit des ersten Kolbens 8 verringert, so daß die Druckluft am Auslaß des ersten Rückschlagventils (nicht gezeigt) allmählich in die Plungerkammer 23 eingeführt wird, um dadurch den Einlaßdruck der Plungerkammer 23 zu erhöhen. Dann überwindet die nach oben drückende Kraft, die von der Plungerkammer 23 auf den Plunger 21 wirkt, die nach unten drückende Kraft, die von der Bremskammer 79 angewendet wird, was somit bewirkt, daß sich der erste Kolben 8 nach oben zum oberen Totpunkt bewegt.When the first piston 8 has moved upward almost to the top dead center, the third piston 77 is fitted into the third cylinder bore 76 so that the internal pressure of the brake chamber 79 is increased due to the throttling action of the throttling gap 93. While the internal pressure is applied to the top of the third piston 77 as a back pressure, the upward speed of the first piston 8 is reduced so that the compressed air at the outlet of the first check valve (not shown) is gradually introduced into the plunger chamber 23 to thereby increase the inlet pressure of the plunger chamber 23. Then, the upward pushing force acting from the plunger chamber 23 on the plunger 21 overcomes the downward pushing force applied from the brake chamber 79, thus causing the first piston 8 to move upward to the top dead center.

Folglich nimmt die Plungerkammer 23 sogar bei geringer Last eine ausreichende Menge an Gas auf, um den Druck der Plungerkammer 23 zu erhöhen, so daß die nächste Ausstoßmenge erhöht wird. Als Folge hat der pneumatische Druckverstärker eine größere durchschnittliche Ausstoßmenge und ist fähig, die Verstärkungszeit zum Erreichen eines festgesetzten Drucks (etwa 40 kgf/cm² bei dieser Ausführungsform) zu verringern.Consequently, even at a low load, the plunger chamber 23 receives a sufficient amount of gas to increase the pressure of the plunger chamber 23 so that the next discharge amount is increased. As a result, the pneumatic pressure booster has a larger average discharge amount and is capable of to reduce the boosting time to reach a set pressure (about 40 kgf/cm² in this embodiment).

Überdies erfordert das Erreichen des oben beschriebenen Vorteils nur, daß der dritte Kolben 77 in die dritte Zylinderbohrung 76 paßt, was eine vereinfachte Konstruktion gestattet.Moreover, achieving the above-described advantage only requires that the third piston 77 fits into the third cylinder bore 76, which allows for a simplified construction.

(Vierte Ausführungsform)(Fourth embodiment)

Bei dieser Ausführungsform ist die Bremseinrichtung 75 in Fig. 5 und 6 weiter wie folgt modifiziert.In this embodiment, the braking device 75 in Figs. 5 and 6 is further modified as follows.

Wie in Fig. 7 gezeigt, ist der Raum zwischen der dritten Zylinderbohrung 76 und dem dritten Zylinder 77 voneinander durch Dichtung 95 abgedichtet, während die Bremskammer 79 und die Motorkammer 9 über einen Auslaßdurchgang 96 in Verbindungen stehen, wobei in dem Auslaßdurchgang 96 ein von einem Nadelventil gebildetes Drosselventil 97 vorgesehen ist.As shown in Fig. 7, the space between the third cylinder bore 76 and the third cylinder 77 is sealed from each other by gasket 95, while the brake chamber 79 and the motor chamber 9 are in communication via an exhaust passage 96, in which exhaust passage 96 a throttle valve 97 formed by a needle valve is provided.

Wenn sich bei dieser Anordnung der erste Kolben 8 fast bis zum oberen Totpunkt aufwärts bewegt hat, wobei der dritte Kolben 77 luftdicht in die dritte Zylinderbohrung 76 eingepaßt ist, ist bei dieser Ausführungsform der Innendruck der Bremskammer 79 aufgrund der Drosselwirkung des Drosselventils 97 erhöht, was die Aufwärtsgeschwindigkeiten des ersten Kolbens 8 und des Plungers 21 verringert. Als Folge steigt der Einlaßdruck der Plungerkammer, um dadurch die nächste Ausstoßmenge entsprechend zu erhöhen, was erlaubt, die Verstärkungszeit zu verringern. Da überdies die Auslaßgeschwindigkeit aus der Bremskammer 79 durch das Drosselventil 97 gesteuert werden kann, kann die auf den ersten Kolben 8 angewendete Bremskraft vorteilhafterweise fein eingestellt werden.In this arrangement, when the first piston 8 has moved upward almost to the top dead center with the third piston 77 airtightly fitted into the third cylinder bore 76, the internal pressure of the braking chamber 79 is increased due to the throttling action of the throttle valve 97, which reduces the upward speeds of the first piston 8 and the plunger 21. As a result, the inlet pressure of the plunger chamber increases to thereby increase the next discharge amount accordingly, allowing the boost time to be reduced. Moreover, since the discharge speed from the braking chamber 79 can be controlled by the throttle valve 97, the braking force applied to the first piston 8 can be advantageously finely adjusted.

Es wird bemerkt, daß der Auslaßdurchgang 96 alternativ mit dem Zufuhr/Ablaßloch 36 oder dergleichen in Verbindung stehen kann, anstatt mit der Motorkammer 9 in Verbindung zu stehen.It is noted that the exhaust passage 96 may alternatively communicate with the supply/drain hole 36 or the like instead of communicating with the motor chamber 9.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, ist hier anzumerken, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sind. Wenn solche Änderungen und Modifikationen nicht anderweitig vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abweichen, sollten sie daher als darin beinhaltet ausgelegt werden.Although the present invention has been fully described by way of example with reference to the accompanying drawings, it is to be noted that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Therefore, unless such changes and modifications otherwise depart from the scope of the present invention as defined in the appended claims, they should be construed as included therein.

Claims (7)

1. Pneumatischer Druckverstärker, welcher umfaßt:1. Pneumatic pressure amplifier, which comprises: - einen Fluiddruck-Kolbenmotor (2), der an einer ersten Endseite vorgesehen ist,- a fluid pressure piston motor (2) provided at a first end side, - eine Plunger-Gaspumpe (3), die an einer zweiten Endseite vorgesehen ist,- a plunger gas pump (3) provided at a second end side, - eine erste Zylinderbohrung (7) mit einer ersten Endwand (7a),- a first cylinder bore (7) with a first end wall (7a), - eine Plungerbohrung (20), die einen kleineren Durchmesser als die erste Zylinderbohrung (7) hat,- a plunger bore (20) which has a smaller diameter than the first cylinder bore (7), - einen ersten Kolben (8), der in die erste Zylinderbohrung (7) eingesetzt ist,- a first piston (8) inserted into the first cylinder bore (7), - einen Plunger (21), der in die Plungerbohrung (20) eingesetzt und mit dem ersten Kolben (8) gekoppelt ist,- a plunger (21) which is inserted into the plunger bore (20) and coupled to the first piston (8), - eine Motorkammer (9), die zwischen der ersten Endwand (7a) und dem ersten Kolben (8) ausgebildet ist, zu oder von der Motorkammer ein unter Druck stehendes Fluid durch eine Zufuhr/Ablaß-Schalteinrichtung (5) zugeführt oder abgelassen wird,- a motor chamber (9) formed between the first end wall (7a) and the first piston (8), to or from the motor chamber a pressurized fluid is supplied or discharged by a supply/discharge switching device (5), - eine Plungerkammer (23),- a plunger chamber (23), - ein erstes Rückschlagventil (24) zum Gaseinlaß und ein zweites Rückschlagventil (25) zum Gasausstoß mit einem einem Auslaß (25b), wobei die Rückschlagventile innerlich mit dem zweiten Endabschnitt der Plungerkammer (23) verbunden sind,- a first check valve (24) for gas inlet and a second check valve (25) for gas discharge with an outlet (25b), the check valves being internally connected to the second end section of the plunger chamber (23), dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that - eine zweite Zylinderbohrung (57) mit einer zweiten Endwand (60) vorgesehen ist,- a second cylinder bore (57) with a second end wall (60) is provided, - die erste Zylinderbohrung, die Plungerbohrung und die zweite Zylinderbohrung in dieser Reihenfolge von der ersten Endseite zur zweiten Endseite hin ausgebildet sind,- the first cylinder bore, the plunger bore and the second cylinder bore are formed in this order from the first end side to the second end side, - die Plungerbohrung (20) und die zweite Zylinderbohrung (57) jeweils so ausgebildet sind, daß sie im wesentlichen den gleichen Durchmesser haben, und der Plunger (21) so angepaßt ist, daß er fähig ist, sich in die zweite Zylinderbohrung (57) vorzuschieben,- the plunger bore (20) and the second cylinder bore (57) are each designed to have substantially the same diameter, and the plunger (21) is adapted to be able to advance into the second cylinder bore (57), - ein zweiter Kolben (58) in die zweite Zylinderbohrung (57) eingesetzt ist,- a second piston (58) is inserted into the second cylinder bore (57), - die Plungerkammer (23) zwischen dem Plunger (21) und dem zweiten Kolben (58) ausgebildet ist,- the plunger chamber (23) is formed between the plunger (21) and the second piston (58), - eine Dämpferkammer (61) zwischen der zweiten Endwand (60) und dem zweiten Kolben (58) ausgebildet ist,- a damper chamber (61) is formed between the second end wall (60) and the second piston (58), - ein Verbindungsdurchgang (62) zum Verbinden der Dämpferkammer (61) mit dem Auslaß (25b) des zweiten Rückschlagventils (25) vorgesehen ist, und- a connecting passage (62) is provided for connecting the damper chamber (61) to the outlet (25b) of the second check valve (25), and - ein Anschlag (64) vorgesehen ist, um zu verhindern, daß der zweite Kolben (58) sich über ein festgesetztes Maß hinaus zur ersten Endseite hin bewegt.- a stop (64) is provided to prevent the second piston (58) from moving beyond a predetermined amount towards the first end side. 2. Pneumatischer Druckverstärker nach Anspruch 1, bei dem in der Dämpferkammer (61) weiterhin eine Rückführfeder (63) vorgesehen ist, um den zweiten Kolben (58) zur ersten Endseite hin zu drücken.2. Pneumatic pressure booster according to claim 1, wherein a return spring (63) is further provided in the damper chamber (61) to press the second piston (58) towards the first end side. 3. Pneumatischer Druckverstärker nach Anspruch 1 oder 2, bei dem in dem Verbindungsdurchgang (62) weiterhin eine Drossel (68) vorgesehen ist.3. Pneumatic pressure booster according to claim 1 or 2, in which a throttle (68) is further provided in the connecting passage (62). 4. Pneumatischer Druckverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem4. Pneumatic pressure amplifier according to one of claims 1 to 3, in which weiterhin eine dritte Zylinderbohrung (76) in der ersten Endwand (7a) der ersten Zylinderbohrung (7) der Motorkammer (9) gegenüberstehend vorgesehen ist; ein dritter Kolben (77), der in die dritte Zylinderbohrung (76) eingesetzt ist, mit dem ersten Endabschnitt des ersten Kolbens (8) gekoppelt ist; eine Bremskammer (79) zwischen der ersten Endwand (7a) und dem dritten Kolben (77) ausgebildet ist; und bei dem weiterhin eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Innendruck der Bremskammer (79) in einem letzten Abschnitt der Bewegung des ersten Kolbens (8) zur ersten Endseite hin zu erhöhen.further comprising a third cylinder bore (76) in the first end wall (7a) opposite to the first cylinder bore (7) of the motor chamber (9); a third piston (77) inserted into the third cylinder bore (76) is coupled to the first end portion of the first piston (8); a brake chamber (79) is formed between the first end wall (7a) and the third piston (77); and further comprising a device is provided to increase the internal pressure of the brake chamber (79) in a final section of the movement of the first piston (8) towards the first end side. 5. Pneumatischer Druckverstärker nach Anspruch 4, bei dem der dritte Kolben (77) in einem letzten Abschnitt der Bewegung des ersten Kolbens (8) zur ersten Endseite hin luftdicht in die dritte Zylinderbohrung (76) eingepaßt ist; ein Verbindungsdurchgang (81) zum Verbinden der Zufuhröffnung (14) der Zufuhr/Ablaß-Schalteinrichtung (5) mit der Bremskammer (79) vorgesehen ist; und bei dem eine Öffnungs-/Schließeinrichtung (82) durch den ersten Kolben (8) verriegelt wird und mit diesem gekoppelt ist, um den Verbindungsdurchgang (81) in einem frühen bis mittleren Abschnitt der Bewegung des ersten Kolbens (8) zur ersten Endseite hin zu schließen und den Verbindungsdurchgang (81) in einem letzten Abschnitt derselben Bewegung zu öffnen.5. Pneumatic pressure booster according to claim 4, wherein the third piston (77) is airtightly fitted into the third cylinder bore (76) in a final portion of the movement of the first piston (8) toward the first end side; a communication passage (81) for communicating the supply port (14) of the supply/discharge switching device (5) with the brake chamber (79) is provided; and wherein an opening/closing device (82) is locked by and coupled to the first piston (8) for closing the communication passage (81) in an early to middle portion of the movement of the first piston (8) toward the first end side and opening the communication passage (81) in a final portion of the same movement. 6. Pneumatischer Druckverstärker nach Anspruch 4, bei dem der dritte Kolben (77) in einem letzten Abschnitt der Bewegung des ersten Kolbens (8) zur ersten Endseite hin durch Öffnen eines Drosselzwischenraums (93) in die dritte Zylinderbohrung (76) eingepaßt ist und die Bremskammer (79) mit der Motorkammer (9) über den Drosselzwischenraum (93) in Verbindung steht.6. Pneumatic pressure booster according to claim 4, wherein the third piston (77) is fitted into the third cylinder bore (76) in a final section of the movement of the first piston (8) toward the first end side by opening a throttle gap (93) and the brake chamber (79) is connected to the motor chamber (9) via the throttle gap (93). 7. Pneumatischer Druckverstärker nach Anspruch 4, bei dem der dritte Kolben (77) in einem letzten Abschnitt der Bewegung des ersten Kolbens (8) zur ersten Endseite hin luftdicht in die dritte Zylinderbohrung (76) eingepaßt ist; weiterhin in der ersten Endwand (7a) ein Auslaßdurchgang (96) so vorgesehen ist, daß er mit der Bremskammer (79) in Verbindung steht; und bei dem ein Drosselventil (97) in dem Auslaßdurchgang (96) vorgesehen ist.7. Pneumatic pressure booster according to claim 4, wherein the third piston (77) is airtightly fitted into the third cylinder bore (76) in a final portion of the movement of the first piston (8) toward the first end side; further, an outlet passage (96) is provided in the first end wall (7a) so as to communicate with the brake chamber (79); and wherein a throttle valve (97) is provided in the outlet passage (96).