DE19539025A1

DE19539025A1 - Fluidverstärker

Info

Publication number: DE19539025A1
Application number: DE19539025A
Authority: DE
Inventors: Ralph L Vick
Original assignee: Moog Inc
Current assignee: Moog Inc
Priority date: 1995-04-24
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1996-10-31
Also published as: JPH08312601A; US5484269A; GB9520167D0; JP3640447B2; GB2300229A; GB2300229B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf Vor richtungen zum Erhöhen des Drucks eines zugeführten Fluids durch Erhöhung des Durchflusses, und im spezielleren auf einen verbesserten Fluidverstärker, der angepaßt ist, um in Ver bindung mit einem einfachwirkenden Antriebskolben zu arbeiten.

Fluidverstärker, das bedeutet, Vorrichtungen, die einen erhöhten oder verstärkten Fluiddruck durch Erhöhung des Durchflusses bereitstellen, sind bekannt.

Ein Beispiel eines Fluidverstärkers im Stand der Technik ist in dem US-Patent mit der Nummer 22 96 647 gezeigt und beschrieben, wobei die Gerätebeschreibung von diesem durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Das Gerät umfaßt im wesentlichen einen An triebskolben, einen angetriebenen oder Pumpkolben, ein Um steuerventil und eine Umschaltspielverbindung. Verschiedene Hubendesensoren sind betriebswirksam angeordnet, um automatisch den Antriebskolben umzukehren, um einen verstärkten Auslaßdruck bei beiden Hüben bereitzustellen. Jedoch ist das in dem Patent mit der Nummer 22 96 647 gezeigte Gerät vergleichsweise groß und schwerfällig und deshalb teuer. Darüber hinaus scheint das Gerät, Vierwege-Steuerventile in Verbindung mit einem gleich flächigen Antriebskolben zu verwenden. Durch den letzten Aus druck ist gemeint, daß der Kolben gleiche Flächen auf gegenüberliegenden Seiten aufweist.

Entsprechend wäre es wünschenswert, einen verbesserten Fluid verstärker von einfachem Aufbau bereitzustellen, der es er möglicht Kolben ungleicher Flächen und Dreiwege-Steuerventile einzusetzen.

Mit Bezug auf die Bezugszeichen für die entsprechenden Teile, Bereiche und Oberflächen der offenbarten Ausführungsform, le diglich zum Zwecke der Illustration und nicht zur Beschränkung, stellt die vorliegende Erfindung im wesentlichen einen Fluid verstärker (10) bereit. Der verbesserte Verstärker umfaßt einen Pumpkolben (11), der für eine abgedichtete Gleitbewegung in einem Pumpzylinder (12) angebracht ist; eine Stange (13) mit einem am Pumpkolben angebrachten Ende und einem Bereich (31), der abgedichtet eine Endwand (32) des Pumpzylinders durchdringt; der Pumpkolben weist eine großflächige Seite (20) auf, die in eine erste Kammer (21) gerichtet ist, und eine kleinflächige Seite (28) auf, die in eine zweite Endkammer (29) gerichtet ist; eine erste Quelle von Druckfluid (P_S); eine Ein laßleitung (22), die betriebswirksam angeordnet ist, um einen Durchfluß von der ersten Quelle zu der ersten Endkammer (21) in einer Richtung zu ermöglichen; eine Verbindungsleitung (30), die betriebswirksam angeordnet ist, um einen Durchfluß von der ersten Endkammer (21) zu der zweiten Endkammer (29) in einer Richtung zu ermöglichen; eine Auslaßleitung (24), die be triebswirksam angeordnet ist, um einen Durchfluß von der zweiten Endkammer zu einem Auslaß in einer Richtung zu ermögli chen; einen Antriebskolben (14), der für eine abgedichtete Gleitbewegung in einem Antriebszylinder (15) angebracht ist, wobei der Antriebskolben mit der Stange (13) zum Bewegen mit dieser verbunden ist, und der Antriebskolben eine Seite (34) aufweist, die in eine Antriebsendkammer (35) gerichtet ist; eine zweite Quelle von Druckfluid (P_S); und ein Steuerventil (19) zum abwechselnden Verbinden der Antriebsendkammer (35) mit der zweiten Quelle oder einem Fluidrücklauf derart, daß, wenn die Antriebsendkammer mit der zweiten Quelle in Verbindung steht, der Pumpkolben angetrieben ist, um das Volumen der er sten Endkammer zu reduzieren und einen ersten verstärkten Druck (P_i1) an dem Auslaß bereitzustellen, und, wenn die Antriebsend kammer mit dem Rücklauf in Verbindung steht, der Pumpkolben angetrieben ist, um das Volumen der zweiten Endkammer zu ver ringern und einen zweiten verstärkten Druck (P_i2) an dem Auslaßbereich zu stellen.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die erste und zweite Fluidquelle dieselbe, und der erste und zweite ver stärkte Druck sind im wesentlichen derselbe (das bedeutet P_i1 = P_i2). Das Steuerventil kann ein Dreiwege-Steuerventil (19) um fassen, das abhängig ist von einem Vorsteuerdruck (P_p). Das Steuerventil kann darüberhinaus ein in zwei Stellungen arbei tendes Dreiwege-Vorsteuerventil (16) zum wahlweisen Bereit stellen eines Vorsteuerdruckes (P_p) an dem Steuerventil als Funktion der Stellung des Vorsteuerventils umfassen, und eine Umschaltspielverbindung (18) zwischen dem Vorsteuerventil und dem Antriebskolben derart umfassen, daß, wenn der Antriebskol ben das Ende seines Hubs in einer der Richtungen erreicht, das Vorsteuerventil in die entgegengesetzte Stellung geschoben wird, wodurch der Pumpkolben automatisch in dem Pumpzylinder umkehrt, um einen kontinuierlichen verstärkten Druck (P_i1 oder P_i2) an dem Auslaß bereitzustellen. Die großflächige Pumpkol benseite (20) kann im wesentlichen zweimal der Fläche der kleinflächigen Pumpkolbenseite (28) entsprechen. Die Fläche der großflächigen Pumpkolbenseite (20) kann im wesentlichen gleich sein der Fläche der Antriebskolbenseite (34). Die Einlaß-, Ver bindungs- und Auslaßleitungen können verschiedene Rückschlagventile (23, 25, 26) entsprechend zugeordnet darin eingearbeitet haben, um das Fluid zu zwingen, in einer einzigen Richtung durchzufließen.

Entsprechend ist das wesentliche Ziel dieser Erfindung einen verbesserten Fluidverstärker bereitzustellen.

Ein weiteres Ziel ist es, einen verbesserten Fluidverstärker von verbessertem und vereinfachtem Aufbau bereitzustellen, der es ermöglicht, Kolben unterschiedlicher Flächengröße und Drei wege-Steuerventile einzusetzen.

Diese und andere Ziele und Vorteile werden offensichtlich wer den von der vorangegangenen und nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und beigefügten Ansprüchen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des verbesserten Verstärk ers, wobei diese Ansicht die Pump- und Antriebskol benvorrichtung in einer mittleren Stellung des Hubes und in einer Linksbewegung bezüglich der nach rechts verschobenen Stellungen des Vorsteuer- und Steuerven tils zeigt.

Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht davon, jedoch zeigt sie die Pumpen- und Antriebskolbenvorrichtung zum Beginn einer Rechtswärtsbewegung genau nach dem Ende des linksgerichteten Hubs bezüglich der nach links geschobenen Stellung der Vorsteuer- und Steuerven tile.

Fig. 3 ist eine ähnliche schematische Ansicht davon, wobei diese Ansicht die Pump- und Antriebskolbenvorrichtung in einer mittleren Stellung des Hubs und in einer Rechtswärtsbewegung bezüglich der nach links geschobenen Stellung des Vorsteuer- und Steuerventils zeigt.

Fig. 4 ist eine ähnliche schematische Ansicht davon, jedoch zeigt sie die Pump- und Antriebskolbenvorrichtung zum Beginn der Linksbewegung direkt nach dem Ende des rechtsgerichteten Hubs bezüglich der nach rechts geschobenen Stellung des Vorsteuer- und Steuerven tils.

Zu Beginn soll es klar verstanden sein, daß gleiche Bezugszif fern dieselben baulichen Elemente, Bereiche oder Oberflächen in den ganzen verschiedenen Zeichnungsfiguren identifizieren sol len, soweit solche Elemente, Bereiche oder Oberflächen weiter beschrieben oder erklärt werden durch die gesamte Beschreibung, von welcher diese detaillierte Beschreibung ein integraler Bestandteil ist. Soweit nicht anders bezeichnet, ist es beabsi chtigt, daß die Zeichnungen (das bedeutet, Schraffierungen, Anordnung der Teile, Proportionen, Gerade, etc.) zusammen mit der Beschreibung gelesen werden sollen und deshalb als Teil der gesamten geschriebenen Beschreibung dieser Erfindung anzusehen sind. Wie in der folgenden Beschreibung verwendet, bedeuten die Begriffe "horizontal", "vertikal", "links", "rechts", "hoch", "runter", sowie die adjektiven und adverbialen Ableitungen da von (das bedeutet, "horizontal", "rechts", "hoch", etc.) ein fach die Orientierung des gezeigten Aufbaus, wie die ent sprechende Zeichnungsfigur normalerweise dem Leser gegenüber liegt. Ähnlich beziehen sich die Begriffe "einwärts" und "auswärts" im wesentlichen auf die Orientierung der Oberfläche relativ zur Längsachse oder Rotationsachse entsprechend dem Er fordernis.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und im speziellen auf Fig. 1, stellt die vorliegende Erfindung im wesentlichen einen Fluid verstärker bereit, der im wesentlichen mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Während der verbesserte Verstärker hier mit Be zug auf den hydraulischen Betrieb beschrieben werden wird, soll es klar verstanden sein, daß die Erfindung auch für Gase An wendung finden kann. Deshalb, wie in den beigefügten Ansprüchen verwendet, soll die Bezeichnung "Fluid" im wesentlichen sowohl eine Flüssigkeit, ein Gas oder eine Kombination davon mit einschließen.

Der verbesserte Verstärker 10 umfaßt im wesentlichen einen Pumpkolben 11, der für abgedichtete Gleitbewegungen in einem Pumpzylinder 12 angebracht ist; eine Stange 13; ein An triebskolben 14, der in abgedichteter Gleitbewegung in einem Antriebszylinder 15 angebracht ist; ein Vorsteuerventil, das im wesentlichen mit der Bezugsziffer 16 bezeichnet ist und be triebswirksam angeordnet ist, um einen Vorsteuerdruck P_p be reitzustellen; eine Umschaltspielbewegungseinrichtung, die im wesentlichen mit der Bezugsziffer 18 gekennzeichnet ist und be triebswirksam zwischen dem Antriebskolben und dem Vorsteuerven til angeordnet ist; und ein Steuerventil, das im wesentlichen mit der Bezugsziffer 19 bezeichnet ist. Die soeben beschrie benen verschiedenen Elemente sind durch verschiedene Ver bindungsdurchgänge, wie weiter unten beschrieben wird, verbun den.

Der Pumpkolben 11 weist links eine großflächige, kreisförmige Vertikalseite 20 auf, die in eine erste Endkammer 21 gerichtet ist. Druckfluid von einer geeigneten ersten Quelle, bezeichnet mit P_S wird durch den Einlaß einer Einlaßleitung 22, die ein Rückschlagventil 23 beinhaltet, zugeführt. Die erste Pumpenend kammer 21 steht in Verbindung mit einem Auslaß über eine Auslaßleitung 24, die Rückschlagventile 25 und 26 entsprechend beinhaltet. Somit ist ein verstärkter Druck P_i an dem Auslaß erreicht. Pumpkolben 11 weist rechts eine kleinflächigere ring förmige Vertikalseite 28 auf, die in eine zweite Endkammer 29 gerichtet ist. Eine Verbindungsleitung 30 verbindet die Kammer 29 mit der Auslaßleitung 24 zwischen Rückschlagventilen 25 und 26. Somit wird Fluid strömungsgerichtet, um von der ersten End kammer 21 zur zweiten Endkammer 29 über das Rückschlagventil 25 und von der zweiten Endkammer zu dem Auslaß über das Rückschlagventil 26 zu fließen.

Die Stange 13 ist mit ihrem linken Ende an dem Pumpkolben 11 befestigt und weist einen mittigen Bereich 31 auf, der abgedi chtet eine Endwand 32 des Pumpzylinders durchdringt. Das rechte Ende der Stange 13 ist mit dem Antriebskolben verbunden. Jedoch ist ein mittlerer Bereich der Stange 13, weil der Bereich der Stange 13, der außerhalb des Pumpkolbens ist, nicht dem Fluid druck ausgesetzt ist, wie durch die Leitung 27 angedeutet ist, die kontinuierlich mit dem Fluidrückfluß R in Verbindung steht, durch eine gestrichelte Linie 33 dargestellt.

Der Antriebskolben 14 weist eine linke kleinflächigere ringför mige Vertikalseite und eine rechte großflächigere ringförmige Vertikalseite 34 auf, die in eine Antriebsendkammer 35 weist. Die Umkehrbewegungsspielverbindung 18 weist eine horizontale längliche Zylinderhülse 36 auf, die sich rechts von dem An triebskolben erstreckt und eine rechte nach innen gerichtete Endwand 38 aufweist. Eine Stange 39 kleinen Durchmessers durchdringt die Endwand 38 und weist einen vergrößerten Kopfbereich 40 auf, der innerhalb der Hülse 36 eingefangen ist. Dieses ist nicht ein Kolben- und Zylinder, weil der Kopf 40 nicht abdichtend die Wände der Hülse 36 berührt. Entgegen die sem befindet sich das Fluid in der Antriebskammer 35 zur Rech ten der Hülse 36 und ist ebenso innerhalb der Hülse 36 an bei den Seiten des Kopfbereichs 40 vorhanden.

Vorsteuerventil 16 weist einen zweinockigen Ventilstößel 41 auf, der zum Abdichten und Gleitbewegen in einem Vorsteuerven tilzylinder 42 angebracht ist. Die linke und rechte Nocke des Stößels 41 sind durch die Bezugsziffern 43 und 44 entsprechend gekennzeichnet. Das rechte Ende der Stange 39 ist mit dem Vor steuerstößel 41 verbunden. Somit bewegen sich der Kopfbereich 40 der Bewegungsspielverbindung und der Vorsteuerstößel 41 zusammen. Der Druck in der Antriebskammer 35 ist auf die linke Endseite 45 des Vorsteuerventilstößels aufgebracht. Durchgang 46 steht in Verbindung mit dem Raum zwischen den Vorsteuer stößelnocken 43, 44 mit einer Kammer 48, die sich in dem rech ten Ende des Vorsteuerkolbenzylinders erstreckt. Somit ist der Vorsteuerdruck (P_p) zwischen den Nocken 43, 44 kontinuierlich auf die rechte Endseite des Vorsteuerventilstößels aufgebracht. Die Nocken 43, 44 sind angeordnet, um wahlweise die ringförmi gen Einlässe 49, 50 entsprechend abzudecken oder zu öffnen, die sich in den Vorsteuerventilkörper erstrecken. Somit ist der Vorsteuerventilstößel 41 für eine Gleitbewegung in dem Zylinder 42 zwischen einem linken Stopper 51 und einem rechten Stopper 52 angebracht.

Das Steuerventil 19 weist einen federvorgespannten Ventilstößel 43 mit zwei Nocken auf, der für eine Gleitbewegung in dem Steuerventil 54 angebracht ist. Die linke und rechte Nocke des Steuerventils sind durch die Bezugsziffern 55 und 56 ent sprechend gekennzeichnet. Nocken 55, 56 sind angeordnet, um wahlweise die ringförmigen Einlässe 58, 59 entsprechend ab zudecken oder zu öffnen, die sich in den Steuerventilkörper er strecken. Das rechte Ende des Steuerventilzylinder ist mit einer Endkammer 60 versehen, die in konstanter Verbindung mit der Vorsteuerventilendkammer 48 über die Leitung 61 steht. Somit ist der Vorsteuerdruck in der Vorsteuerventilendkammer 48 ebenso in der Steuerventilendkammer 60 vorhanden. Das Steuer ventil ist für eine abgedichtete Gleitbewegung zwischen einem linken Stopper 56 und einem rechten Stopper 63 angebracht. Eine Stange 64 erstreckt sich nach links von der Nocke 55 und durchdringt nicht abgedichtet den linken Stopper 62 und endet in einer Druckplatte 65 in einer Federkammer 66. Eine Spiral feder 68 ist betriebswirksam in der Kammer 66 angeordnet, um zwischen einer linken Federkammerwand 69 und der Druckplatte 65 zu wirken. Feder 68 ist zusammengedrückt und drückt kontinuier lich den Steuerventilstößel, damit dieser sich nach rechts relativ zu dem Steuerventilzylinder zu der in Fig. 1 gezeigten Position bewegt. Antriebskammer 35 steht kontinuierlich mit dem Raum zwischen den Steuerventilnocken 55, 56 über eine Leitung 70 in Verbindung. Leitung 71 verbindet Steuerventileinlaß 58 mit Pilotventileinlaß 50 und steht mit einem Fluidrücklauf R über eine Verzweigungsleitung 72 in Verbindung. Die Leitung 71 steht ebenfalls mit der Federkammer 66 über eine Ver zweigungsleitung 73 in Verbindung.

Leitung 74 steht mit dem Steuerventileinlaß 59 mit einem Vor steuerventileinlaß 49 in Verbindung und steht mit einer zweiten Druckquelle P_S über eine Verzweigungsleitung 65 in Verbindung. Die Fluidquelle, mit welcher Leitung 75 verbunden ist, kann dieselbe sein wie oder eine andere sein als die erste Quelle, mit welcher die Einlaßleitung 22 verbunden ist. Der Voll ständigkeit halber sei erwähnt, daß beide Fluidquellen so gekennzeichnet sind, als würden sie Fluid bei einem Einlaßdruck von P_S bereitstellen. Jedoch können in einigen alternativen Ausführungsbeispielen diese zwei Fluidquellen und/oder deren entsprechende Drücke unterschiedlich sein. Der Fluidrücklauf kann ein Auffangbecken mit Nulldruck oder mit einem anderen Druck unterhalb dem Druck der Quelle sein.

Im folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise des oben beschriebenen Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Kolben des Vorsteuer- und Steuerventils, so daß diese den Pumpkolben nach links bewegen. Für die Beschreibung ist es angenommen, daß kein Druckabfall über die verschiedenen Rückschlagventile 23, 25 und 26 vorhanden ist. In anderen Worten es ist zum Zwecke der Beschreibung angenommen, daß die Rückschlagventile einfach sicherstellen, daß der Fluß durch die mit diesen verbundenen Durchgängen in einer Richtung erfolgt. Somit steht für alle Absichten und Zwecke der Ver sorgungsdruck P_S mit der linken Pumpkammer 21 in Verbindung, es sei denn, der Druck in der Kammer 21 ist größer als P_S.

Es soll ebenso verstanden sein in Fig. 1, daß die Feder 68 entspannt, ist um das Steuerventil 53 nach rechts zu bewegen, um am Stopper 63 anzuliegen. Ähnlich liegt der Vorsteuerventil stößel 41 am rechten Stopper 52 an, wo dieser fest durch den Versorgungsdruck P_S gehalten ist, der auf die linke Endfläche des Nockens 43 wirkt, während die rechte Endfläche des Nockens 44 dem Vorsteuerdruck P_p, welcher ein Rücklaufdruck ist, ausge setzt ist. Bei dieser Anordnung wird der Versorgungsdruck P_S durch die Leitung 75 durchgeführt und durchläuft den unab gedeckten Steuerventileinlaß 59 und die Leitung 70, um in die Antriebskolbenendkammer 35 einzudringen. Der Druck in der Druckkolbenendammer 21 ist erhöht, und dieser verstärkte Druck steht in Verbindung über die Leitung 30 mit der rechten, zweiten ringförmigen Vertikalpumpkammer 29. Somit wirkt der verstärkte Druck der Nettofläche der Stange (das bedeutet A₂₀-A₂₈ = A₁₃), um eine nach rechts gerichtete Kraft auf den Pumpkolben auszuüben. Jedoch ist der Versorgungsdruck ebenfalls in der Antriebsendkammer 35 vorhanden und wirkt gegen die großflächige Seite 34 des Antriebskolbens. Dadurch wird die Pump- und Antriebskolbenvorrichtung nach rechts bewegt in der Richtung des Pfeils 76. Wenn dieses vorgenommen wird, wird das Volumen der ersten Pumpendkammer 21 abfallen, wenn Fluid mit verstärkten Druck P_i durch die Auslaßleitung 24 zu dem Auslaß hindurchtritt.

Solche linkswärtigen Bewegungen der Pump- und Antriebskolben vorrichtung wird fortgesetzt und begleitet durch die Bewegungsspielverbindung 18. Jedoch wird, wenn der Pumpkolben das Ende seines Hubs erreicht, der Kopfbereich 40 der Bewegungsspielverbindung an der Hülsenendwand 39 anliegen, und das Vorsteuerventil von der nach rechts verschobenen Stellung, die in Fig. 1 gezeigt ist, zu einer wechselseitigen, nach links verschobenen Position, die in Fig. 2 gezeigt ist, bewegt. Wenn Nocken 44 den Einlaß 50 abdeckt und Nocken 43 den Einlaß 49 freigibt, wird Versorgungsdruck über die Leitungen 75, 74 und 46 zu der rechten Vorsteuerventilkammer 48 und Steuerventilendkammer 60 verteilt. Dieses bewirkt, daß der Vor steuerkolben druckausgeglichen ist, und ermöglicht der Bewegungsspielverbindung fortzusetzen, den Vorsteuerkolben nach rechts in die in Fig. 2 gezeigte Position zu ziehen.

Wenn das Vorsteuerventil durch seine Nullstellung geht (das be deutet, wenn der Vorsteuernocken 44 den Einlaß 50 abdeckt und der Vorsteuernocken 43 den Einlaß 49 freigibt), wird der Ver sorgungsdruck ebenso in der Steuerventilendkammer 60 bereit gestellt. Weil die Federkammer kontinuierlich über die Leitun gen 73, 71 und 72 gelüftet ist, wird die augenblickliche Er scheinung des Versorgungsdrucks in der Endkammer 60 schnell den Steuerstößel nach rechts schnappen lassen, bis der rechte Nocken 55 an dem Stopper 62 anliegt, wie in Fig. 2 gezeigt. In dieser nun verschobenen Stellung steht die Antriebskammer 35 mit dem Fluidrücklauf über die Leitungen 70, 71 und 72 in Ver bindung. Somit verschiebt der Versorgungsdruck in der ersten Pumpkolbenkammer 21 die Pump- und Antriebskolbenvorrichtung nach rechts, um dabei Fluid aus der rechten Pumpkolbenkammer 29 über die Verbindungsleitung 30 und das Rückschlagventil 26 mit dem Auslaß zu drücken. Solche Bewegungen nach rechts der Pump- und Antriebskolbenvorrichtung werden fortgesetzt und begleitet durch die Bewegungsspielverbindungen 18. Zur selben Zeit wird das Vorsteuerventil fest gegen den Stopper 45 durch den Ver sorgungsdruck P_S gedrückt, der auf dessen rechte Endseite wirkt, während die linke Endseite dem Rücklaufdruck ausgesetzt ist.

Abschließend, wenn der Pumpkolben das rechtwärtige Ende seines Hubs erreicht, wird der Kopfbereich 40 der Bewegungsspielver bindung an dem Antriebskolben anliegen, so daß eine weitere Bewegung nach rechts des Antriebskolbens den Vorsteuerventil stößel in dem Vorsteuerventilzylinder nach rechts verschiebt. Wenn das Vorsteuerventil nach rechts verschoben wird und wahl weise Einlaß 49 abdeckt und Einlaß 50 freigibt, wird der Druck in der rechten Vorsteuerventilendkammer 48 mit dem Rücklaufin Verbindung stehen. Dieses verursacht ebenso, daß der Druck in der rechten Steuerventilendkammer 60 mit dem Rücklauf in Ver bindung steht, um dabei der Feder 68 zu ermöglichen sich zu entspannen und das Steuerventil nach rechts schnappen zu las sen, in die in Fig. 4 gezeigte Position. Solche Bewegungen nach rechts des Steuerventils deckt den Einlaß 58 ab und gibt den Einlaß 59 frei, damit wieder Fluid ermöglicht wird, von der Quelle über die Leitungen 75 und 70 in die Antriebskammer 35 zufließen. Somit ist in dieser Weise der verbesserte Verstärker automatisch umgekehrt, wenn der Pumpkolben beide Enden seines Hubs erreicht.

Die vorliegende Erfindung umfaßt das viele Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können. Die vorliegende Er findung ermöglicht wünschenswerter Weise die Verwendung von Pump- und Antriebskolben unterschiedlicher Flächen. In der bevorzugten Ausführungsform besteht ein bevorzugtes Flächen verhältnis zwischen dem Pump- und Antriebskolben. Das Verhält nis der Flächen der Pumpkolbenseiten 20, 28 ist ausgewählt, um dem Verhältnis der Flächen der Antriebskolbenseite 34 zur Quer schnittsfläche der Stange 13 gleich zu sein. Oder A_{oberfläche
20}/A_{oberfläche28} = A_{oberfläche 34}/A_{oberfläche 31}. Während es bevor zugt ist, den gleichen verstärkten Druck P_i in beiden Bewegungsrichtungen bereitzustellen, soll es klar verstanden sein, daß diese relativen Verhältnisse verändert oder modi fiziert werden können. Die Pump- und Antriebskolbenuntervor richtung kann ein hantelförmiges Element, wie gezeigt, sein oder kann eine andere Form oder Konfiguration, wie gewünscht, haben. Die Bewegungsspielverbindung kann die gezeigte Form ein nehmen oder kann eine andere Form oder anderen Aufbau haben. Ähnlich können, während die Erfindung mit stößelartigen Vor steuer- und Steuerventilen gezeigt ist, jede oder beide dieser Elemente durch andere Arten von funktionell arbeitenden Venti len verändert oder modifiziert werden. Wie zuvor erwähnt, kön nen die Fluidquellen mit welchen die Leitungen 75 und 22 ver bunden sind, dieselben oder unterschiedlich sein. Ähnlich kön nen die Quellen denselben oder unterschiedlichen Druck auf weisen.

Deshalb, während eine im Moment bevorzugte Form des verbesser ten Verstärkers gezeigt und beschrieben wurde und verschiedene Veränderungen und Modifikationen davon diskutiert wurden, wer den Fachpersonen auf diesem Gebiet schnell erkennen, daß ver schiedene zusätzliche Veränderungen und Modifikationen durchge führt werden können ohne sich von dem Wesen der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, zu entfernen.

Claims

1. Ein Fluidverstärker, der umfaßt:
einen Pumpkolben (11), der für eine abgedichtete Gleitbewegung in einem Pumpzylinder (12) angebracht ist;
eine Stange (13) mit einem am Pumpkolben (11) angebrachten Ende und einem Bereich, der abgedichtet eine Endwand (32) des Pumpzylinders (12) durchdringt;
der Pumpkolben (11) weist eine großflächige Seite auf, die in eine erste Kammer (21) gerichtet ist, und eine kleinflächige Seite auf, die in eine zweite Endkammer (29) gerichtet ist;
eine ersten Quelle von Druckfluid;
eine Einlaßleitungseinrichtung, die betriebswirksam angeordnet ist, um einen Durchfluß von der ersten Quelle zu der ersten Endkammer (21) in einer Richtung zu ermöglichen;
eine Auslaßleitungseinrichtung (24, 30), die betriebswirksam angeordnet ist, um einen Durchfluß von der zweiten Endkammer (29) zu einem Auslaß in einer Richtung zu ermöglichen;
einen Antriebskolben (14), der für eine abgedichtete Gleit bewegung in einem Antriebszylinder (15) angebracht ist, wobei der Antriebskolben (14) mit der Stange (13) zum Bewegen mit dieser verbunden ist, und der Antriebskolben (14) eine Seite aufweist, die in eine Antriebsendkammer (35) gerichtet ist;
eine zweite Quelle von Druckfluid; und
eine Steuerventileinrichtung (16, 19) zum abwechselnden Verbin den der Antriebsendkammer (35) mit der zweiten Quelle oder einem Fluidrücklauf derart, daß, wenn die Antriebsendkammer (35) mit der zweiten Quelle in Verbindung steht, der Pumpkolben (11) angetrieben ist, um das Volumen der ersten Endkammer (21) zu reduzieren und einen ersten verstärkten Druck an dem Auslaß bereitzustellen, und, wenn die Antriebsendkammer (35) mit dem Rücklauf in Verbindung steht, der Pumpkolben (11) angetrieben ist, um das Volumen der zweiten Endkammer (29) zu verringern und einen zweiten verstärkten Druck an dem Auslaß bereitzustel len.

2. Fluidverstärker gemäß Anspruch 1, worin die erste und zweite Quelle identisch sind.

3. Fluidverstärker gemäß Anspruch 1, worin der erste und zweite verstärkte Druck identisch sind.

4. Fluidverstärker gemäß Anspruch 1, worin die Steuerventilein richtung ein Dreiwege-Steuerventil (19) ist, daß auf einen Vor steuerdruck anspricht.

5. Fluidverstärker gemäß Anspruch 4, der weiterhin umfaßt:
ein 2/3-Wegeventil zum wahlweisen Bereitstellen eines Vor steuerdruckes als eine Funktion der Stellung des Vorsteuerven tils; und
eine Bewegungsspieleinrichtung, die das Vorsteuerventil (16) mit dem Antriebskolben (14) derart verbindet, daß, wenn der An triebskolben seinen Maximalhub in beiden Richtungen erreicht, das Vorsteuerventil (16) in eine gegenüberliegende Stellung geschaltet wird;
wobei der Pumpkolben (11) automatisch die Richtung wechselt, um verstärkten Druck an dem Auslaß bereitzustellen.

6. Fluidverstärker gemäß Anspruch 1, worin die Fläche der großflächigen Pumpkolbenseite (20) im wesentlichen zweimal so groß ist als die Fläche der kleinflächigen Pumpkolbenseite (28).

7. Fluidverstärker gemäß Anspruch 1, worin die Fläche der großflächigen Pumpkolbenseite (20) im wesentlichen gleich ist wie die Fläche der Antriebskolbenseite (34).

8. Fluidverstärker gemäß Anspruch 1, worin die Einlaßleitung seinrichtung ein Einlaßrückschlagventil (23) umfaßt.

9. Fluidverstärker gemäß Anspruch 1, worin die Verbindungslei tungseinrichtung ein Verbindungsrückschlagventil (25) umfaßt.

10. Fluidverstärker gemäß Anspruch 1, worin die Auslaßleitung seinrichtung ein Auslaßrückschlagventil umfaßt.

11. Fluidverstärker gemäß Anspruch 4, worin das Vorsteuerventil (16) erste und zweite Endflächen aufweist und weiterhin eine erste Leitung zum Aufbringen des Druckes in der Antriebsendkam mer (35) auf die erste Endfläche (45) des Vorsteuerventils (16) und eine zweite Leitung (61) zum Aufbringen des Vorsteuer druckes auf die zweite Endfläche des Vorsteuerventils (16) um faßt, wobei das Vorsteuerventil (16) fest in jeder der beiden Stellungen gehalten ist.