DE2725740A1

DE2725740A1 - Fluiddruckantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE2725740A1
Application number: DE19772725740
Authority: DE
Inventors: Ken Ichiryu; Masatoshi Kuwayama; Ichiro Nakamura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-07-28
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1978-02-02
Also published as: FR2360002B1; JPS5316183A; DE2725740C2; FR2360002A1; US4175589A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Fluiddruckantriebsvorrichtung,. die mit einer hohen Geschwindigkeit arbeiten kann, und insbesondere eine Fluiddtuckantriebsvorrichtung mit Mehrstufenantriebsabschnitten, die nacheinander durch Empfang von Arbeitsbefehlen betätigbar sind. Die Vorrichtung wird bei einem Gerät verwendet, das eine Ausgabe oder einen zu treibenden Abstand mit hoher Geschwindigkeit erhöhen soll.

Eine Antriebsvorrichtung zur Vervendung bei einem Schaltungsunterbrecher für ein elektrisches Energienetz verlangt beispielsweise Schalter, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten. Eine solche Antriebsvorrichtung hat einen Leitabschnitt, einen Haupteteuerabschnitt, einen Treibabschnitt und dergleichen. Die Antriebsvorrichtung versperrt ein Befehlssignal, das dem Leitabschnitt zuzuführen ist. Um eine Hochgeschwindigkeitsoperation bei einer solchen Antriebsvorrichtung zu erreichen, wurden viele Vorschläge gemacht. So werden beispielsweise ein Elektromagnet und eine Schubstange bei einem Leitabschnitt verwendet, wobei der Leitabschnitt getrennt vom Steuerabschnitt vorgesehen ist. Man erhält somit einen überlangen Fluidweg, der die beiden Abschnitte miteinander verbindet. Der Zeitaufwand in diesen Abschnitten ist somit beträchtlich, so daß die Antriebsvorrichtung eine Zeitbegrenzung hat. Es besteht jedoch ein großes Bedürfnis für eine Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit und der Ausgabe der Antriebsvorrichtungen, die bisher verwendet wurden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besthht deshalb darin, eine Fluiddruckantriebsvorrichtung zu schaffen, bei der wenigstens Teile der beweglichen Elemente in zwei Treibabschnitten in Bewegungsrichtung überlappt sind, um die Längen der Fluidkanäle sowie das Zeitintervall vom Empfang des

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Operalionsbefehls bis zur Erzeugung der Treibkraft in dem darauffolgenden Treibabschnitt zu erhöhen, während ein zwangsweiser Treibvorgmig ansprechend auf den Operationsbefehl gewährleistet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Fluiddruckantriebsvorrichtung mit einem primären Trej babcchnitt, der vorn Empfang eines Arbeitf>bef ehls he.tätigbar ict, und mit einem sekundären Treibabschnitt, der aufgrund der Operation des primären Treibabschnittes betätigt wird. Bei dieser Fluiddruckantriobsvorrichtung sind wenigstens Teile von beweglichen EIementen in den beiden Troibabschnittcn so überlappt, daß die Längon der Fluidkanäle verkürzt werden. Dadurch kann das Zeitintervall vom Empfang eines Operationsbefehls bis zur Erzeugung einer Treibkraft in dem abschließenden Treibabschnitt, d. h. eine Ansprechzeit der Antriebsvorrichtung, verkürzt werden.

Bei einer bevorzugten Fluiddruckantriebsvorrichtung wird ein Teil eines einen Kolben bildenden Stücks eines Steuerabschnittes zusammen mit einer Büchse in einem Leitabschnitt verwendet. Dadurch werden die Längen der Fluidkanäle zur Verwendung bei der Steuerung des Kolbens in dem Steuerabschnitt durch den Leitabschnitt verkürzt. Es kann auch eine Büchse in dem Leitabschnitt mit einem eine Büchse bildenden Teil in dem Steuerabschnitt so gekoppelt werden, daß ein Fluiddruck, der auf einen Kolben in dem Pteuerabschnitt wirkt, von dem Leitabschnitt gesteuert wird, um dadurch die Bewegung eines Kolbens in dem Steuerabschnitt zu steuern. Dies hat zur Folge, daß die Längen der Fluidkanäle zum Steuern des Kolbens in dem Steuerabschnitt durch den Leitabschnitt verkürzt werden, wodurch das gestellte Ziel erreicht wird.

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Anhand der Zeichnungen v/ird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste AusfUhrungsform einer Fluiddruckantriebsvorrichtung,

Fig. 2 eine Einzelheit eines DrosselaLschnittes der AusfUhrungsform von Fig. 1 im Schnitt,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Fluiddruckantriebsvorrichtung für einen elektrischen Schalter,

Fig. 4 im Längsschnitt in einer Einzelheit die wesentlichen Teile eines Führuncjsabschnitte.s und eines Steuerabschnitcos dieser Ausführungsform,

Fig. 5 und 6 verschiedene Arbeitsstellungen dieser Ausführungsform,

Fig. 7 im Längsschnitt in einer Einzelheit den wesentlichen Teil einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 8 in ein^m Diagramm einen Vergleich der Arbeitsv/eisen
von Bauteilen eines elektrischen Schalters mit einer Fluiddruckantriebsvorrichtung .

Die in Fig. 1 gezeigte Fluiddrucksantriebsvorrichtung v/ird bei einem Absperrventil einer Dampfleitung für eine Dampfturbine als Einrichtung für den Notfall verv/endet. Die Vorrichtung hat einen ersten und einen zv/eiten primären Trcihabschnitt 4o bzw. 6o, die durch den Empfang von Operationsbefehlen betätigbar sind, und einen sekundären Treibabschnitt 21o, der ansprechend auf die Betätigung der primären Treibabschnitte arbeitet. Der sekundäre 'i'reibab'.chnitt 2 Io Ieteitigt ein nicht gezeigtes Element zum öffnen und Schließen der Dampfleitung.

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Der erste primär« Treibabcchnitt 4o hat einen Antriebsmechanismus 41 und ο im» η Umschaltventilabcchnitt 251 für zwei Stellungen und mit drei öffnungen. Der Antriebsmechanismus ist mit einem ringförmigen Peri.ianentr-agneten 43 innerhalb einer Abdeckung Λ2 versehen. Der Permanentmagnet 4 3 hat ein ringförmiges Joch 4 4 an seinem einen Ende und an seinem anderen Ende einen Pol 45, dessen eines Ende nach innen angeordnet ist. In einem freien Raum, der zwischen dem Pol 45 und dem ringförmigen Joch 44 gebildet wird, ist ein Spulenkörper 46, der eine zylindrische Form mit einem Koden aufweist, in Axialrichtung beweglich angeordnet, während ein Mittelschaft 47 des Spuleiikörpers 4G gleitend verschiebbar mittels einer Führung 4 0 gehalten ist, die an einem Mittelabschnitt des Pols 45 befestigt ist. Zusätzlich ist eine Spule 49 als Antriebsspnle um den Umfang des Körpers 4 6 gegenüber dem Joch 44 gewickelt, während ein Steuerkolben 252 in einem Umschaltventil 251 mit dem Mittelrchaft 47 auf der gegenüberliegenden Seite des Körpers 46 verbunden ist. Der Steuerkolben 252 ist in ein Ventilglied 212 in einem Hauptventilkolben 211 in dem sekundären Treibabschnitt 21o eingesetzt. Das Ventilglied 212 wird zusammen mit einer Büchse in dem Umschaltventilabschnitt 251 verwendet. Zusätzlich ist der Steuerkolben 252 mit einem Kolbensteg 254 versehen, wobei eine Druckfeder 55 zwischen einem Ventilstück 253 und dem Ventilglied 212 des Hauptventilkörpers 211 so eingesetzt ist, daß die beiden Ventilelemente 253 und 212 elastisch so beansprucht v/erden, daß sie sich voneinander wegbewegen. Zwischen dem Steuerkolben 252 und dem als Büchse dienenden Ventilglied 212 sind drei Fluidkammern 256, 257 und 258 ausgebildet, die über Fluidkanäle 213, 214 und 215 in den zugeordneten Ventilelementen 211 mit einer Fluidkammer 217, einem Fluidsumpf 218 bzw. einer Fluidkammer 219 verbunden sind, v.'obei der Fluidsumpf 218 über einen Fluidkanal 22o mit einem Fluidkanal in Verbindung steht, in dem immer ein unter hohem Druck stehendes Fluid vorhanden ist. Wenn die Spule 49 nicht, erregt ist und der Steuerkolben 252 nach links durch die Druckfeder

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vorgespannt ist, wird in diesem Zustand ein Hochdruckfluid in den Fluidkanal 221 über die Fluid}, ,male 2?o, 214, dje Fluidkaimnern 258, 257 und den Fluidkanal 215 in die Füuidkammer 219 geführt, wodurch das Ventil glied 212 mich rechts vorgespannt wird. Wenn andererseits dor Stcuerkolben 252 nach rechts getrieben wird, unterbricht der Kolbensteg 254 din Verbindung zwischen den Fluidkammern 257 und 250, wodurch der Zustrom von Hochdruckf lui d unterbrochen wird. Die Fluidkaiatnern 256 und 257 v/erden in Verbindung miteinander gebracht, wodurch eine 7\bgabe eines Druckfluid« üur der FDuidkaminer über den Fluidkanal 215, die Fluldk.-iinj.-.ern 257, 25f> und einen Fluidkanal 213 zur Fluidkammer 217 möglich int. Die Fluidkammer 217 steht mit einem Fluidkana] 224 in Verbindung, der seinerseits mit einem nicht gezeigten Rehälter verbunden ist. Wenn der Steuerkolben 252 nach rechtr. getrieben wird, wird ein Hochdruckfluid aus der Fluidkammer 219 in den Behälter abgegeben, so daß eine Kraft zum Vorspcinnen des Hauptventilkolbens 211 nach rechts freigegeben wird. Das Ventilstück 253 hat zusätzlich eine Verbindungsöffnung 259, die einen Abschnitt, in dem die Druckfeder eingesetzt ist, in Verbindung mit der Fluidkammer 256 bringt.

Der zweite primäre Treibabschnitt 21o hat den in ihm beweglichen Hauptventilkolben 211 und an seinem einen Ende einen Büchsenhalter 226. Einer der Büchcenhalter 226 ist an dem Joch 44 des ersten primären Treibabschnittes 4o befestigt.

Der Hauptventilkolben 211 ist mit einem Kolbensteg 229 und Kolbenschaftabschnitten 23o und 231 zusätzlich zu dem Ventilglied 212 versehen. Der sekundäre Treibabschnitt 21o hat drei Fluidkammern 217, 232 und 233. Die Fluidkammer 233 steht mit dem Fluidkanal 221 in Verbindung, die Fluidkammer 217 ist mit dem Fluidkanal 224 verbunden, der mit einem Rehälter in Verbindung steht. Ein auf die Fluidkammer 233 die ganze Zeit wirkendes Hochdruckfluid wirkt auch nicht nur auf die rechte Stirnseite des Ventilgliedes 212 und die linke Stirnseite des

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Kolbenstegs 229, sondern auch auf die rechte Stirnseite 229Λ des Kolbenstegs 229, wodurch der Ventilkolbon 211 immer nach links gedruckt wird. Gleichzeitig ist eine Druck aufnehmende Fläche auf der rechten Stirnfläche 229A, d. h. eine Differenz in der Fläche zwischen der Stirnfläche des Kolbenstegs 229 und der Stirnfläche des Kolbenschaftabschnittes 23o, so ausgelegt, daß sie kleiner ist als ein Bereich einer Druck aufnehmenden Fläche des Kolbens, auf den ein Druck nach rechts aus dor Fluidkamiaer 219 wirkt, die von der linken Stirnseite 212Λ des Kolbens 211 begrenzt wird.

Der zweite primäre Treibabschnitt. 6o hat ein Hilfsumschaltventil 61 und einen Treibabschnitt für das Umschaltventil 61. Das Umschaltventil 61 ist ein Zwei-Öffnungn-Umschaltventil, welches den Kanal eines Hochdruckfluids öffnen und schließen kann, das durch den Fluidkanal 2o1 fließt. Das Umschaltventil 61 hat einen Zusatzventilkörper 63, in dem eine Büchse 64 mit einem darin gleitend verschiebbaren Kolben 65 und eine Druckfeder 66 vorgesehen ist, die zwischen dem Kolben 65 und der Büchse 64 sitzt. Der Kolben 65 ist mit zwei Kolbenstegen 67 und 68 versehen. Die Büchse 64 hat zwei Fluidkammern 69 und 7o, die beide über Fluidsümpfe 71 bzw. 72 mit Fluidkanälen 73, 2o1 verbunden sind, die mit einem nicht gezeigten Behälter in Verbindung stehen. Der Treibabschnitt 62 hat zusätzlich eine Platte 75, die mittels einer Schubstange 74 mit einer Stirnseite des Kolbenstegs 67 verbunden ist, einen Elektromagneten 76 zum Anziehen der Platte 75, wenn er erregt wird, und eine Abdeckung 77 zum Abdecken der Platte 75 und des Elektromagneten 76. In dem Zusatzumschaltventil 61 ist die Fluidkammer 7o mit dem Kolbensteg 68 mit Hilfe der Wirkung einer Druckfeder 66 geschlossen, so daß kein Fluidaustritt aus dem Fluidkanal 2o1 erfolgt.

Der Fluidkanal 2o1 steht über die Fluidkammern 2o4, 2o5 und die Fluidkanäle 2o6, 2o7 mit dem Fluidkanal 221 in Verbindung, in dem immer ein Fluid mit hohem Druck vorhanden ist. Bei dem

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in Fig. 1 gezeigten Zustand ist die Vorbindung der Fluid-kammern 2o4 und 2o5 untereinander mittels des Kolbenschaftabschnittes 23o getrennt. Eine wechselseitige Verbindung tritt ein, wenn der Hauptventilkolben 211 nach links bewogt wird. Wenn die Fluidkammer 2o4 mit dar Fluidkaminer 2o5 in Verbindung steht, wenn der Fluidkanal 2o1 mit dem Kolbonsteg 68 des Kolbens 65 in dem zweiten primären Treibabschnitt 6o geschlossen ist, wirkt ein Hochdruckfluid auf die rechte Stirnseite des Kolbenschaftabschnittes 23o, so daß eine Kraft erzeugt v/ird, die den Hauptvantilkolben 211 nach rechts vorspannt. Die Summe einer Druck aufnehmenden Fläche des Kolbenschaftabschnittes 23o und der Druck aufnehmenden Fläche der rechten Stirnfläche 229Λ den Kolbenstegs 229 ist größer als eine Druck aufnehmende Fläche an der linken Stirnseite 212A des Kolbens 211. Wenn also ein Ilochdruckfluid nur auf die beiden Fluidkammern 219 und 233 einwirkt, wird der Hauptkolben 211 nach rechts gedruckt. Wenn jedoch der Kolben 211 nach links einmal vorgespannt ist: und ein Ilochdruckf luid sich in der Fluidkommer 2o4 angesammelt hat, auch wenn ein Hochdruckfluid in die Fluidkammer 219 strömt, übernimmt eine den Kolben 211 nach links drückende Kraft die Vorherrschaft über die andere Kraft, so daß der Kolben 211 nach links vorgespannt bleibt. Wenn der Kolben 6 5 in dem zweiten primären Treibabs ehr. itt 6o von diesem Zustand aus nach links bev/egt wird und dann ein Ilochdruckf luid aus der Fluidkammer 2o4 abgegeben wird, überwiegt eine auf den Kolben 211 nach rechts wirkende Kraft, so daß der Kolben 211 nach rechts in eine Ausgangsstellung vorgespannt wird.

Es ist ein Drossel- oder Verengungsabschnitt 1 mit einem Drosselventil 111 vorgesehen, von dem ein Ende ein Gewinde hat, so daß es vor- und zurückbewegbar ist, während das andere Ende, welches einem Ventilsitz gegenüberliegt, an einer Schnittstelle des Fluidkanals 2o7 mit dem Fluidkanal 2o6 vorgesehen ist. An dieser Schnittstelle ist eine Fluidkammer ausgebildet. Zusätzlich ist ziv/schen dem Drosselventil 111 und der Viand des sekundären Treibabschnittes 21o ein

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0-Ring 114 angeordnet. Auf oinen aus dor Büchse 16 vorstehenden Abschnitt des Drosselventils 111 ist eine Arretiermutter 115 aufgeschraubt, so daß das Drosselventil 111 festgelegt werden kann.

Bei dieser Ausführungsform kann der erste primäre Treibabschnitt Ao auf eine Ilochgeschwindigkeit mittels des Permanentmagneten 43 (oder eines Elektromagneten) und einer als treibenden Spule wirkenden Spule umgeschaltet werden. Zusätzlich können die Längen der Fluidkanäel für das Treiben des Hauptkolbens 211 stark verkürzt werden, so daß eine Zeitverzögerung J:ei der übertragung eines Signals von dem ersten primären Treibabschnitt 4o auf den sekundären Treibabschnitt 21o und umgekehrt auf ein Minimum reduziert wird. Dadurch kann ein Zeitintervall zwischen dem Empfang eines Öffnungsbofohls und der Erzeugung einer Treibkraft in dem sekundären Treibabschnitt sehr stark verkürzt werden, wodurch eine viel schnellere Betätigung eines Absperrventils möglich ist.

Auch wenn ein öffnungsbefehl oder ein Schließbefehl nur für eine kurze Zeit aufrechterhalten wird, kann der Befehl infolge der Beziehung der Druck aufnehmenden Fläche zwischen dem Hauptventilkolben 211 im sekundären Treibabschnitt 21o und dem ersten und zweiten primären Treibabschnitten 4o und 6o praktisch ausgeführt v/erden. Zusätzlich kann dieser Befehl gehalten werden, bis ein weiterer Befehl zugeführt wird. Da der Hauptventilkolben 211 und der Kolben 252 in dem ersten primären Treibabschnitt 4o sich in entgegengesetzten Richtungen bev/egen, brauchen die beiden Kolben nicht gleichzeitig für eine beabsichtigte Operation bewegt zu werden.

Im folgenden wird eine Fluiddruckantriebsvorrichtung für einen elektrischen Schalter beschrieben, der in einem Kraftwerk oder bei einer Schaltstation, beispielsweise in Form eines Periodenunterbrechers, verv/endet wird, wie er in den Figuren 3 bis 6 gezeigt ist.

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Fig. 3 zeigt die Gesamtanordnung der Fluiddruckantriebsvorrichtung. Die Antriebsvorrichtung hat einen Steuerabschnitt 1o (entsprechend dem sekundären Treibabschnitt von Fig. 1), einen ersten und einen zweiten Leitabschnitt 4o_# 6o (entsprechend dem ersten und zweiten primären Treibabschnitt von Fig. 1), die an dem Steuerabschnitt 1o befestigt sind, und ein Operationsbefehlssignal verstärken und dem Steuerabschnitt 1o übermitteln, und einen Treibabschnitt 8o (der als dritter Treibabschnitt dor Ausführungsform von Fig. 1 hinzuzufügen wäre), wobei die Richtung seiner Bewegung durch den Steuerabschnitt 1o gesteuert wird.

Bei einem solchen Unterbrecher bzw. Gehälter werden zwei Operationsbefehle eingesetzt, nämlich ein üffnungsbefehl und ein Schließbefehl für die Kontaktgeber. Bei dieser Ausführungsform wird ein Öffnungsbefehl dem ersten Leitabschnitt 4o zugeführt, während ein Schließbefehl dem zweiten Leitabschnitt 6o zugeführt wird. Bei einem elektrischen Schalter soll die Antriebsvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit ansprechend auf einen Öffnungsbefehl betätigbar sein, während die Antriebsvorrichtung ansprechend auf einen Schließbefehl langsam betätigt v/erden kann. Bei dieser Ausführungsform ist deshalb die Antriebsvorrichtung so ausgelegt, daß sie durch den ersten Leitabschnitt 4o mit hoher Geschwindigkeit ansprechend auf einen Öffnungsbefehl betätigbar ist.

Der erste Leitabschnitt 4o hat einen Antriebsmechanismus 41 und einen Umschaltventilabschnitt 51, der von einem Ventil für zwei Stellungen und mit drei öffnungen gebildet wird. Der Antriebsmechanismus 41 hat einen ringförmigen Permanentmagneten 43, der innerhalb einer Abdeckung 42 angeordnet ist. Der Permanentmagnet 43 ist mit einem ringförmigen Joch 44 an seinem einen Ende und einem Pol 4 5 versehen, der mit dem anderen Ende des Magneten 4 3 in Kontakt steht, wobei ein Ende des Pols 4 5 innerhalb des Jochs 44

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angeordnet ist. In einem freien Raum, der zwischen dem Pol 45 und dem ringförmigen Joch 44 gebildet wird, i.st ein mit einem Boden versehener zylindrischer Spulenkörper 46 axial beweglich angeordnet, während ein Mittelschaft .47 des Spulenkörpers 46 gleitend verschiebbar in einer Führung 48 gehalten ist, dee an dem Mittelabschnitt des Pols 45 sitzt. Um den Außenumfang des Körpers 4 6 ist gegenüber dem Joch 4 4 eine als Treibspule dienende Spule 49 gewickelt. Ein Kolben

52 in dem Umschaltventilabschnitt 51 ist mit dem Körper 46 auf der dem Mitteinchaft 47 gegenüberliegenden Seite verbunden. Der Kolben 52 ist gleitend verschiebbar in eine Büchse 26 in dem Leitabschnitt einger.etzt und in die Hauptventilbüchse 16 im Steuerabschnitt 1o eingepaßt, wobei das Vorderteil des eingesetzten 7vbschnittes des Kolbens 52 einen kleinen Durchmesser hat, so daß sie gleitend verschiebbar in das Ventilglied in dem Hauptventilklolben 11 in koaxialer Beziehung eingesetzt ist. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, hat der Kolben 52 ein Ventilstück 53 und einen Kolbensteg 54. Zwischen der Innenfläche des eingesetzten vorderen Abschnittes der Leitbüchse 26 und dem Ventilstück

53 ist eine Druckfeder 55 angeordnet, die in eine solche Richtung gezwungen wird, daß sie aus der Büchse 26 vorsteht. Zwischen der Spule 52 und der Büchse 26 sind drei Fluidkammern 56, 57 und 58 ausgebildet, die über Fluidkanäle 13, 5o, 14 und 15 in dem Ventilglied 12 und der Büchse 26 mit Fluidkammern 17 und 18 und einem Fluidsumpf 19 in Verbindung stehen, die in der Hauptventilbüchse 16 in dem Steuerabschnitt 1o vorgesehen sind. Der Fluidsumpf 19 steht über den Kanal 2o mit einem Fluidkanal 21 in der Hauptventilbüchse 16 in Verbindung, der mit einem Hochdruckfluid gefüllt ist. Wenn die Spule 49 nicht erregt ist und der Kolben 52 nach links unter der Wirkung der Druckfeder 55 vorgespannt ist, wird in dem gezeigten Zustand ein Hochdruckfluld durch den Fluidkanal 21 über die FluidkanMle 2o, 15, die Fluidkammern 58, 57 und den Fluidkanal 14 in die Fluidkammer 18 geführt, so daß das Ventilglied 12 nach rechts vorgespannt wird. Wenn andererseits der Kolben 52 aus dem

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gezeigten Zustand nnch rechts getrieben wird, wird die Verbindung zwischen den Fluidkammern 57 und 59 durch den Kolbensteg 54 unterbrochen, so daß das Einströmen eines Hochdruckfluids unterbrochen wird. Die Fluidkammern 56 und 57 werden dann miteinander in Verbindung gebracht, wobei ein Druckfluid aus der Flyidkammer 18 über den Fluidkanal 14, die Fluidkammern 57, 56 und die Fluidkanäle 5o, 13 zur Fluidkammer 17 geführt wird. Die Fluidkanimor 17 ist mit dem Fluidkanal 22 in der Hauptventilbüchse 16 verbunden. Der Fluidkanal 22 ist über den Fluidsumpf 25 mit dem Fluidkanal 24 in dem Hauptventilkörper 23 verbunden, der auf den Außenumfang der Hauptventilbüchse 16 aufgepaßt ist. Zusätzlich ist der Fluidkanal 24 mit einem nicht gezeigten Behälter verbunden. Wenn der Kolben 52 aus dem gezeigten Zustand nacli rechts getrieben wird, v/ird ein Hochdruckfluid aus der Fluidkammer 18 im Behälter abgegeben, so daß eine Kraft, die den Hauptventilkolben 11 nach rechts drücken würde, aufgehoben wird. Das Ventilstück 53 hat eine Verbindungsöffnung 59, die enen Abschnitt, in den die Druckfeder 55 eingesetzt ist, mit der Fluidkammer 56 verbindet.

Der Steuerabschnitt 1o ist als Zwei-Stellunrs-drei-öffnungs-Umschaltventil ausgebildet. In dem Steuerabschnitt 1o ist die Hauptventilbüchse 16 in den Hauptventilkörper 2 3 eingepaßt. Der Hauptventilkolben 11 ist beweglich im Inneren der Hauptventilbüchse 16 aufgenommen. Die gegenüberliegenden Enden der Hauptventilbüchse sind mit Büchsenhaltern 27, 37 versehen, die die Büchse 16 jeweils mit dem Hauptventilkörper verbinden. Der in Fig. 3 links gezeigte Büchsenhalter hat eine Seitenfläche, die an dem Joch 44 im ersten I.eitabschnitt 4o befestigt ist, v/ährend eine Abdeckung 28 an dem anderen Büchsenhalter 37 befestigt ist, der in Fig. 3 rechts gezeigt ist.

Der Hauptventilkolben 11 hat einen Kolbensteg 29 und Kolhanschaf tabschni£te 3o und 31 zusätzlich zu dem Ventilglied 12. In der Hauptventilbüchse 16 sind drei Fluidkammern 17, 32 und

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33 vorgesehen. Die Fluidknmmern 17, 32 und 33 sind über Fluidkanäle 22, 34, 21 und Fluidsüinpfe 25, 35, 36 mit dem Fluidkanal 24, der zu einem Behälter führt, und Fluidkanäle 81 und 82 in einem Treibabschnitt 8o verbunden. Der Fluidkanal 82 führt zu einer Ilochdruckf luidquelle. Hochdruckf luid, das immer in der Fluidkamrncr 3 3 v/irkt, wirkt nicht nur auf die rechte Stirnfläche der. Ventilgliedes 12 und die linke Stirnfläche des Kolbenstegs 29, sondern auch auf die rechte Stirnfläche 29A des Kolbenstegs 29 (Fig. 5), wodurch der Kolben 11 immer nach links gedrückt wird. Ein zu dieser Zeit Druck aufnehmender Bereich der rechten Stirnfläche 29Λ, d. h. eine Differenz im Querschnittsbereich zwischen dem Kolbensteg 29 und dem Kolbenschaftabschnitt 3o, ist so ausgelegt, daß sie kleiner ist als ein Druck aufnehmender Bereich der linken Stirnfläche 12Λ des Kolbens 11, der einen Druck in der Fluidkammer 18 aufnimmt, so daß der Kolben 11 nach rechts bewegt wird.

Der zweite Leitabschnitt 6o hat ein zusätzliches Umschaltventil 61 und einen Treibabschnitt für das Umschaltventil 61. Das Umschaltventil 61 hat die Form eines Zwei-Stellungsdrei-öffnungs-Umschaltventils zum Aufmachen und Verschließen des Durchgangs eines Ilochdruckfluids in einem Fluidkanal 1o1 Das Umschaltventil 61 hat eine Büchse, die in einen Zusatzventilkörper 63 eingepaßt ist. In der Büchse 64 ist ein Kolben 65 gleitend verschiebbar angeordnet. Zwischen dem Kolben 65 und der Büchse 64 sitzt eine Druckfeder 66. Der Kolben 65 ist mit zwei Kolbenstegen 67, 68 versehen. Die Büchse 64 hat zwei Fluidkanunern 69 und 7o, die Fluidsümpfe 71, 72 mit einem Fluidkanal 73, der mit einem nicht gezeigten Beliälter verbunden ist, und dem Fluidkanal 1o1 in dem Hauptventilkörper 23 verbinden. Der Treibabschnitt 62 hat eine Platte 75, die über eine Schubstange 74 mit der Stirnseite des Kolbenstegs 67 verbunden ist, und einen Elektromagneten 76, der die Platte 75 anzieht, wenn er erregt wird, sowie eine Abdeckung 77, welche die Platte 75 und den Elektromagneten 76 abdeckt. Die Fluidkammer 7o in dem zusätzlichen

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Umschaltventil 61 ist gesqhlossen, wobei sich der Kolbensteg 68 unter der Wirkung der Druckfeder 66 befindet, so daß kein Fluidaustritt aus dem Fluidkanal 1o1 erfolgt.

Der Fluidkanal 1o1 steht über einen Fluidsuinpf 1o2 mit einem Fluidkanal 1o3 in der Hauptventilbüchno 16 und dann mit einen Fluidkanal 21, in dem immer ein Hochdruckfluid vorhanden int, über Fluidkammern 1o4, 1o5, Fluidkcnälc 1o6, 1o7 und einen Drosselabschnitt 11o in Verbindung, der an einer Verbindungsstelle der Fluidkanäle 1o6 und 1o7 vorgesehen ist. In dem in Fig. 3 gezeigten Zustand sind die Fluidkammern 1o4, 1o5 mit dem Kolbennchaftabschnitt 3o geschlossen und sind miteinander in Verbindung bringbar, wenn der Hauptventilkolben 11 nach links verschoben wird. Kenn die Füuidkainmern 1o4 und 1o5 miteinander in Verbindung stehen und der Fluidkanal 1o1 mit dem Kolbensteg 68 des Kolbens 65 verschlossen ist, wirkt ein höherer Druck auf die rechte Stirnfläche des Kolbenschaftabschnittes 3o, so daß eine Kraft erzeugt wird, die den Hauptventilkolben 11 nach links drückt. Eine Summe eines Druck aufnehmenden Bereichs des Kolbenschaftabschnittes 3o und eines Druck aufnehmenden Bereichs der rechten Stirnfläche 29A des Kolbenstegs 29 ist so ausgelegt, daß sie größer ist als ein Druck aufnehmender Bereich der linken Stirnfläche 12A des Kolbens 11. Wenn somit ein Hochdruck- fluid nur auf die beiden Fluidkammern 18, 33 einwirkt, wird der Hauptventilkolben 11 nach rechts vorgespannt. Wenn jedoch einmal der Kolben 11 nach links bewegt ist und dann ein Hochdruckfluid sich in der Fluidkammer 1o4 sammelt, auch wenn ein Hochdruckfluid in die Fluidkammer 18 strömt, überwiegt eine Kraft, die den Kolben 11 nach links drückt, so daß der Kolben 11 seinen nach links vorgespannten Zustand beibehält. Wenn der Kolben 65 im Leitabschnitt 6o nach links bewegt wird und ein Hochdruckfluid aus der Fluidkammer 1o4 freigesetzt wird, gewinnt eine Kraft die Oberhand, die den Kolben nach rechts drückt, so daß der Kolben 11 nach rechts vorgespannt wird, um in den gezeigten Zustand zurückzukehren. Der Drosselabschnitt oder die Verengung 11o ist so gebaut,

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wie dies in Fig. 2 gezeigt, ist.

Der Treibabschnitt 80 ist in Form eines Differenzzylinders ausgebildet, der in entgegengesetzte Richtungen Puffer bildet. Der Treibabschnitt 80 hat einen Zylinder 83 mit Fluidkanälen 81, 82. In den Zylindern 83 ist gleitend verschiebbar ein Kolben 86 eingepaßt, v/odurch zwei Druckkammern 84, 85 gebildet werden. Der Kolben 86 ist mit Puffern 87, 88 auf seinen gegenüberliegenden Seiten versehen. Der Puffer 88 ist mit dem anderen Ende einer Kolbenntango 89 versehen, die aus dem Zylinder 83 vorsteht. Zusätzlich ist das eine Ende der Kolbenstange 89 auf ihrer vorstehenden Seite mit einem Kontaktgeber eines Schalters 12o verbunden. An der Kolbenstange 89 sind in einem Gleitkontakt mit dem Zylinder 83 Dichtungen 9o, 91 befestigt. Die Fluidkanäle 81, 82 sind über Druckkammern 92, mit den Druckkammern 84, 85 und über Fluidkanäle 34, 21 im Steuerabschnitt 1o mit den Fluidkammern 32, 33 verbunden. Zwischen den Druckkammern 84 und 92 und zwischen den Druckkammern 85 und 93 sind jeweils Rückschlagventile 94, 95 vorgesehen. Die Rückschlagventile 94, 95 ermöglichen den Fluidstrom von den Druckkammern 92, 93, die zu den Fluidkanälen 81, 82 führen, zu den Druckkammern 84, 85 auf der Seite des Kolbens 86.

Die beschriebene Ausführungsform arbeitet folgendermaßen:

Wenn der Spule in dem ersten Leitabschnitt 4o entsprechend einem Öffnungsbefehl für den elektrischen Schalter 12o ein Strom zugeführt wird, wird der Kolben aus der in Fig. 4 gezeigten Stellung nach rechts gegen die Wirkung der Druckfeder 55 in eine in Fig. 5 gezeigte Stellung getrieben. Dies hat zur Folge, daß die Verbindung zwischen den Fluidkammern 58, 57 durch den Kolbensteg 54 unterbrochen wird, so daß der Druckfluidstrom durch den Fluidkanal 2o zur Fluidkammer und dann in die Fluidkammer 57 unterbrochen oder blockiert wird, während die Fluidkammern 57, 56 miteinander in Verbindung gebracht werden, so daß ein Druckfluid aus der

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Fluidkammer 18 über den Fluidkanal 14, die Fluidkammern 57, 56 und die Fluidkanäle 5o, 13 in die Fluidkammer 17 und dann durch den Fluidkanal 22 in einen Behälter abgegeben wird. Dies hat zur Folge, daß ein Druckfluid, welches auf die linke Stirnseite 12Λ des Ventilgliedes 12 im Hauptkolben 11 wirkt, aufgehoben wird, so daß eine Kraft, welche den Kolben 11 nach rechts drücken würde, verringert ist. Da andererseits immer ein Fluiddruck auf die rechte fjtirnseite 29A des Kolbenstegn 29 wirkt, v/ird der Kolben 11 infolge der Beziehung zwischen einer Fluiddruckkraft, die auf die linke Stirnseite 12A wirkt und einer Fluiddruckkraft, die auf die rechte Stirnseite 29A wirkt, nach links gedrückt. Somit bringt die rechte Stirnfläche des Kolbrnschaftabschnitter; die Fluidkammern 1o5 und 1o4 in Verbindung miteinander, so daß ein Hochdruckfluid in die Fluidkammer 1o4 strömt und ein Fluiddruck auf die rechte Stirnfläche des Koltenschaftabschnittes 3o wirkt. Dies hat zur Folge, daß der Kolben 11 stark nach links infolge der Fluiddruckkraft, die auf den Schaftabschnitt 3o wirkt, zusätzlich zu einer Fluiddruckkraft auf die rechte Stirnseite 29A des Kolbenstegs 29 bewegt v/ird, v/odurch er die in Fig. 6 gezeigte Stellung annimmt. Dies führt dazu, daß das Ventilglied 12 an dem Hauptventilkolben 11 von dem Ventilsitz 16Λ abgehoben wird, während eine Verbindung zwischen den Fluidkammern 32 und 3 3 durch den Kolbensteg 29 unterbrochen wird. Dementsprechend v/ird ein Druckfluid aus einer Druckfluidquelle in der Fluidkammer 33 abgetrennt, v/ährend die Fluidkammer 32, die zu den Druckkammern 92, 84 in dem Treibabschnitt 8o führt, über eine Fluidkammer 17 und Fluidkanäle 22 und 24 mit einem Behälter verbunden v/ird. Dies führt dazu, daß Druckfluid aus den Druckkammern 92, 84 auf der linken Seite des Kolbens abgeführt und die Drucke darin stark abgesenkt werden. Andererseits stehen die Druckkammern 93, 85 auf der rechten Seite des Kolbens 86 mit einer FluiddruckqueHe über einen Fluidkanal 82 in Verbindung, der immer ein Hochdruckfluid hat, so daß der Kolben 86 nach links infolge der Beziehung der Kräfte der Fluiddrucke bewegt wird, die auf die linke und

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rechte Stirnseite des Kolbens 86 wirken, so daß die K ntakt geber im Schalter 12o durch die Kolbenstange 89 geöffnet v/erden. In diesem Fall wird der Antriebsmechanismus 41 im Leitabschnitt 4o in Form einer sich bewegenden Spule vorgesehen, so daß der Treibinechanismus 41 mit einer höheren Geschwindigkeit, verglichen mit herkömmlichen Vorrichtungen, betätigbar ist. Zusätzlich können die Längen der Abführfluidkanälc 14, 5o, 13 für ein Druckfluid in dem Umschaltventilabschnitt 51 mit dem Kolben 52, der mit einem Spulenhalter 46 gekoppelt ist, fast bis auf einen halben Radius des Ventilgliedes 12 verkürzt werden, wodurch eine Zeitverzögerung bei der übertragung eines Drucks aus der Druckquelle in hohem Maße verkürzt wird. Dies hat zur Folge, daß das Zeitintervall vom Empfang eines Öffnungsbefehls aus dem ersten Leitabschnitt 4o über den Steuerabschnitt 1o bis zur Erzeugung einer Treibkraft im Kolben 86 sehr stark verkürzt werden kann, beispielsv-eise wird nur die halbe Zeit benötigt, die bei bekannten Einrichtungen erforderlich ist. Der Kolben 52 in dem Leitabr.chnitt 4o und der Hauptventilkolben 11 werden bei einem Öffnungsbefehl in entgegengesetzte Richtungen getrieben, so daß eine instabile Bewegung des Kolbens 52 im Leitabschnitt 4o infolge der Bewegung des Hauptventilkolbens 11 verhindert werden kann.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung des Hauptventilkolbens 11 kann auch dann, v/enn ein Öffnungsbefehl zum Leitabschnitt 4o für kurze Zeit unterbrochen ist und somit die Ortsbeziehung zwischen der Büchse 26 und dem Kolben 52 auf den in Fig. 4 gezeigten Zustand gebracht ist, so daß ein Druckfluid in die Fluidkammer 18 fließt, die Ortsbeziehung zwischen dem Hauptventilkolben 11 und der Büchse 16 zwangsweise in dem in Fig. 6 gezeigten Zustand beibehalten werden. Das heißt mit anderen Worten, daß ein Druck aufnehmender Bereich der linken Stirnseite 12A des Ventilgliedes 12 so ausgelegt ist, daß er kleiner ist als die Summe eines Durck aufnehmenden Bereichs der rechten Stirnfläche 29A des

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Kolbenstegs 29 und eines Druck aufnehmenden Fereichs der rechten Stirnseite des Kolbenschaftabschnittes 3o.

Um den Schalter aus dem offenen Zustand, der durch den Öffnungsbefehl erreicht wurde, der dem ersten Leitabschnitt 4o zugeführt wurde, in den Schließzustand zu bringen, wird an den zweiten Leitabschnitt 60 ein Fchließbeiehl ausgegeben. Wenn der Schließbefehl dem Leitabschnitt 60 zugeführt wird und somit der Elektromagnet 76 erregt wird, wird die Platte 75 zum Elektromagneten 76 infolge der erzeugten Magnetkraft angezogen, so daß der Kolben 6 5 nach rechts entgegen der Wirkung der Druckfeder 6 6 getrieben wird. Dies hat zur Folge, daß die Fluidkammer 69 und 7o in Verbindung miteinander gebracht werden. Die Druckkammern 1o5 und 1o4 in dem Steuerabschnitt 1o v/erden mit einem Behälter über die Fluidkanäle 1o3, Ιοί, die Fluidkammern 7o, 69 und einen Fluidkanal 73 verbunden. Somit wird ein Hochdruckfluid, das auf die Druckkammer 1o4 in dem Steuerabschnitt 1o gewirkt hat, wobei der Hauptventilkolben 11 nach links entsprechend dem Öffnungsbefehl vorgespannt ist, durch die Fluidwege zu einem Behälter abgegeben, so daß eine auf die rechte Stirnfläche des Kolbenschaftabschnittes 3o wirkende Kraft aufgehoben wird. Als Ergebnis wird der Kolben 11 nach rechts infolge einer Kraft bewegt, die auf die linke Stirnseite 12A des Ventilgleides 12 wirkt, das einen größeren Druck aufnehmenden Bereich hat und dann in eine Stellung gemäß Fig. 3 zurückgeführt. Somit wird die Verbindung zwischen den Fluidkammern und 33 mittels des Ventilgliedes 12 unterbrochen, während die Ventilkammern 32 und 33 in Verbindung miteinander gebracht werden. Dadurch strömt ein Hochdruckfluid durch den Fluidkanal 82 über den Fluidkanal 21, die Fluidkammern 33, 32 und einen Fluidkanal 81 in die Druckkammern 92, 84 auf der linken Seite des Kolbens 86 im Treibabschnitt 80. Der Kolben 86 wird dann nach rechts infolge der Differenz der Kraft vorgespannt, die durch eine Differenz im Druck aufnehmenden Bereich zwischen der linken und rechten Stirnfläche

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des Kolbens 86 erzeugt wird, d. h. einer Differenz, die einer Querschnittsfläche der Stange 89 entspricht, was zur Folge hat, daß die Kontaktgeber im Schalter 12o geschlossen werden.

Auch wenn der llauptventilkolben 11 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zurückgeführt·, wird, wonach ein Befehl zum zweiten Leitabschnitt 6o aufgehoben wird und somit der Kolben 65 im Leitabschnitt 6o die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnimmt, d. h. einen Zustand hat, in dem zwischen der Druckkammer 1o4 im Steuerabschnitt und einem Behälter die Verbindung unterbrochen ist, bleiben die Fluidkammern 1o5, 1o4 durch den Kolbenschaftabschnitt 3o unterbrochen, so daß sich in der Fluidkammer 1o4 kein Druck bis zu einer Höhe aufbauen kann, der den Hauptventilkolben 11 wieder nach links vorspannen würde.

Der Drosselabschnitt ist, wie in Fig. 2 gezeigt, ausgeführt. Von der Fluidkammer 1o4 wird infolge des zweiten Leitabschnittes 6o, der aufgrund des Schließbefehls betätigt wird, ein Druckfluid abgegeben. Dadurch wird auf optimale Weise die Beziehung zwischen dem Abgabemengenstrom und dem Eingabemengenstrom an Fluid in die Fluidkanäle auch während der Abgabe eines Druckfluids gesteuert. Das bedeutet, daß der freie Raum zwischen dem Drosselventil 111 und seinem zugeordneten Ventilsitz so eingestellt werden kann, daß der ein fließende Mengenstrom den abfließenden Mengenstrom nicht überschreitet. Die Stellung des Ventils 111 wird mittels der Arretiermutter 115 fixiert.

Bei dieser Ausführungsform kann der Steuerabschnitt 4o in einen Hochgeschwindigkeitsabschnitt abgeändert werden, wenn ein Permanentmagnet 43 und eine Spule 49 als Treibspule wirken. Zusätzlich können die Längen der jeweiligen Fluidkanäle zum Treiben des Hauptventilkolbens 11 extrem verkürzt werden, so daß eine Zeitverzögerung der Signalübertragung zwischen dem Leitabschnitt 4o und dem Steuerabschnitt 1o verkürzt werden kann. Daraus ergibt sich ein

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verkürztes Zeitintervall zwischen dem Empfang des Öffnungsbefehls und der Erzeugung einer Antriebskraft im Treibabschnitt 8o. Dadurch wird ein Hochgeschwindigkeitsbetrieli für einen Schalter möglich, der bisher nicht erreicht worden konnte.

Auch wenn ein Öffnungsbefehl oder ein Schließbefehl für eine sehr kurze Zeit gegeben wird, kann der Befehl infolge der Beziehung der Druck aufnehmenden Fläche zwischen dem ersten und zweiten Leitabschnitt 4o, 6o und dem Hauptventilkolben 11 in dem Steuerabschnitt 1o v/irksam ausgeführt werden. Zustäzlich kann der Befehl gehalten werden, bis ein anderer Befehl empfangen wird. Da der Hauptventilkolbcn 11 und der Kolben 52 des Leitabschnittes 4o in entgegengesetzten Richtungen, bezogen auf die Hauptventilventilbüchse 11 und die Büchse 26, welche ortsfeste Teile sind, bewegt werden, kann die Relativstellung während des Vorgangs konstant gehalten werden.

Zusätzlich ist die Hauptventilbüchse 16 von der Büchse 26 in dem Leitabschnitt getrennt und auf der letzteren koaxial angeordnet, wodurch deren Herstellung erleichtert wird.

Wie aus den Figuren 4 bis 6 zu ersehen ist, kann die Fluiddruckantriebsvorrichtung von Fig. 1 bei einem Schalter der Figuren 4 bis 6 ebenso wie bei einer Ausführungsform von Fig. 7 verwendet werden.

Die Ausführungsform von Fig. 7 entspricht der der vorhergehenden Ausführungsform mit der Ausnahme, daß ein Unterschied in dem Kuppelungszustand der Hauptventilüchse 16 mit der Büchse 26 des Leitabschnittes vorgesehen ist. Bei der vorhergehenden Ausführungsform ist die Büchse 26 des Leitabschnittes im Preßsitz in die Hauptventilbüchse 16 eingesetzt, während bei der Ausführungsform von Fig. 7 die Büchse 26 mit der Büchse 16 auf ihren entsprechenden Flächen

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verbunden ist, wobei ein Teil der Büchse 26 in dem Leitabschnitt gleitend verschiebbar in das Ventilglied 12 im Hauptventilkolben 11 eingepaßt ist. Die Funktion dieser Anordnung bleibt die gleiche wie bei der vorhergehenden Ausführungsform. Da die Büchsen 16 und 26 nicht durch einen Preßsitz verbunden si'nd, kann der Zentrierungsvorgang der beiden Büchsen 16, 26 stark vereinfacht v/erden.

Bei der Ausführungsform von Fig. 7 kann eine andere Anordnung des Antriebsmechanismus 41 im ersten Leitabschnitt 4o vorgesehen werden. Die Anordnung bei der vorhergehenden Ausführungsform kann jedoch die Antriebszeit sehr stark verkürzen. Der zweite Leitabschnitt 6o gibt einen Schließbefehl, um einen relativ langsamen Vorgang anzugeben, wie dies anhand des Treibabschnittes 62 mit dem Elektromagneten 76 und der daran anzuziehenden Platte 75 beschrieben wurde. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn der Antriebsmechanismus des ersten Leitahschnittes 4o für den Treibabschnitt benutzt v/erden soll, kann ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb, wie im Falle des tfffnungskommandos erreicht werden. Es kann auch eine andere herkömmliche Anordnung dafür verwendet werden. Die Anordnung des Drosselbaschnittes 11o, des Antriebsabschnittes 8o und dergleichen kann durch andere übliche Anordnungen ersetzt werden.

Die Betriebs- bzw. Operationsgeschwindigkeit der Fluiddruckantriebsvorrichtung wird anhand von Fig. 8 erläutert.

In Fig. 8 sind auf der Ordinate von oben nach unten a) der Antriebsstrom, b) die Verschiebung des Kolbens des Leitabschnittes, c) die Verschiebung des Kolbens des Hauptsteuerabschnittes, d) der Hydraulikdruck in dem Treibzylinder auf der der Stange genenüberliegenden Seite und e) die Verschiebung eines Kolbens im Treibabschnitt aufgetragen.

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Wenn ein Befehlssignal zugeführt wird, schiebt ein Kraftmotor einen Kolben im Leitabschnitt entsprechend dem Λη-triebsstrom a), der von einer Antriebsquelle dem Kraftmotor in dem Leitabschnitt zugeführt wird, so daß der Kolben mit hoher Geschwindigkeit verschoben wird, was durch b) veranschaulicht ist. Dies hat zur Folge, daß das Umschaltventil in dem Leitabschnitt umschaltet und ein Fluiddruck, der den Kolben in dem Hauptsteuerabschnitt nach rechts drückt, aufgehoben wird, so daß der Kolben nach links mit hoher Geschwindigkeit in einer Zeit von 1 bis 3 ms verschoben wird, was durch c)veranschaulicht ist. Durch Umschalten des Hauptsteuerabschnittes wird ein Hochdruckfluid, das auf den Treibzylinder für eine Bewegung nach rechts wirkt, aus dem Steuerabschnitt in einen Behälter abqegeben, wodurch ein Hydraulikdruck erzeugt v/ird, wie er durch d) veranschaulicht wird. Dadurch wird eine Kraft aufgehoben, die den Kolben nach rechts drückt, huf diese Weise wird der Kolben, wie dies bei e)veranschaulicht ist, infolge einer Kraft des Hochdruckfluids verschoben, das der Druckkammer auf der Seite einer Stange in dem Treibabschnitt zugeführt wird. In diesem Fall kann eine Verschiebung e) des Kolbens auf 1/2 bis 1/3, verglichen mit einer herkömmlichen Einrichtung, abgekürzt werden.

Erfindungsgemäß überlappen sich wenigstens Teile der beweglichen Elemente in zwei Antriebsabschnitten in ihrer Bewegungsrichtung, um die Längen der Fluidkanäle abzukürzen, so daß ein Zeitraum, während dem ein Befehlssignal auf einen darauffolgenden Treibabschnitt übertragen wird, sehr stark verkürzt werden kann.

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Le e rs e

i te

Claims

Patentansprüche

1. ,Fluiddruckantriebsvorrichtunq mit einem primären Treibabschnitt, der durch Empfang eines Operationsbefehls betätigt wird, und mit einem sekundären Treibabschnitt, der ansprechend auf die Operation des primären Treibabschnitts betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens Teile beweglicher Elemente in den beiden Treibabschnitten (4o, 60; 21o, 1o) in ihren Bewegungsrichtungen überlappt sind, um die Längen der Fluidkanäle zu kürzen, wodurch ein Zeitraum vom Empfang eines Operationsbefehls bis zur Erzeugung einer Treibkraft in dem sekundären Treibabschnitt (21o, 1o) abkürzbar ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der primäre Treibabschnitt (4o, 6o) als Leitabschnitt dient, dciß der sekundäre Treibabschnitt als Steuerabschnitt (1o) dient und daß ein dritter Treibabschnitt (8o) vorgesehen ist, der von dem Steuerabschnitt (1o) für die Richtung seiner Bewegung gesteuert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (46) eines Kolbens (211, 252), der einen Teil des Steuerabschnittes (21o) bildet, zusammen mit einer Büchse (44) des Leitabschnittes (4o) verwendet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Treibquelle in dem Leitabschnitt (4o) einen Permanentmagneten (43) , der ein Magnetfeld erzeugt, und eine treibende Spule (49) aufweist, die in dem von dem Permanentmagneten ((43) erzeugten Magnetfeld angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Steuerabschnitt (21o) eine Spule (211) mit wenigstens zwei, nämlich einer ersten und einer zweiten, Fluiddruck aufnehmenden Stirnflächen(212A, 229A) für das Treiben des Kolbens (211) vorgesehen ist, daß die erste Druck aufnehmende Stirnfläche (212A) einen Steuerfluiddruck aufnimmt, der entsprechend einem Befehl änderbar ist, der dem Leitabschnitt (4o) zugeführt wird, und die zweite Druck aufnehmende Fläche (229Λ) immer einen Treibfluiddruck aufnimmt, wodurch ein Fluiddruck, der auf die erste Druck aufnehmende Fläche wirkt, entsprechend dem Befehl, den Kolben in dem Steuerabschnitt (21o) anzutreiben, fr3igosetzt wird, wodurch ein Druckfluid gesteuert wird, das in den Treibabschnitt geführt werden soll.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Bewegungsrichtung eines Kolbens (252) im Leitabschnitt (4o), der entsprechend dem Befehl betätigbar ist, zur Bewegungsrichtung eines Kolbens (211) im Steuerabschnitt (21o) entgegengesetzt ist, der als Ergebnis des Befehls betätigt wird.

7. Fluiddruckantriebsvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, mit einem Leitabschnitt, der ein Steuersignal empfängt, mit einem Steuerabschnitt, der von dem Leitabschnitt kontrolliert v:ird, und mit einem Treibabschnitt, dessen Bewegungsrichtung mittels des Steuerabschnittes steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil eines Kolbens (11), der einen Teil des Steuerabschnittes (1o) bildet, zusammen mit einer Eüchse (26) im Leitabschnitt (4o) verwendet wird, daß wenigstens drei, nämlich eine erste, zweite und dritte, Fluiddruck aufnehmende Stirnflächen für einen Kolben (11) im Steuerabschnitt

(10) für das Treiben des Kolbens (11) vorgesehen sind, daß die erste Druck aufnehmende Stirnfläche ein Steuerdruckfluid empfängt, das entsprechend einem ersten Befehl geändert ist, daß die zweite Druck aufnehmende Stirnfläche immer einen Treibfluiddruck empfängt, daß die dritte Druck aufnehmende Stirnfläche einen Fluiddruck empfängt, wenn der Kolben (11) in dem Steuerabschnitt (1o) entsprechend dem ersten Befehl angetrieben wird, und von dem Fluiddruck befreit wird, der auf seine Stirnfläche entsprechend einem ζ eiten Befehl wirkt, wodurch ein Fluiddruck, der auf die erste Druck aufnehmende Stirnfläche wirkt, entsprechend dem ersten Befehl aufgehoben wird, so daß der Kolben

(11) in dem Steuerabschnitt (1o) getrieben wird, wodurch ein Fluiddruck auf die dritte Druck aufnehmende Stirnfläche automatisch wirken kann, während ein

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Fluiddruck, der auf die dritte Druck aufnehmende Stirnfläche wirkt, entsprechend dem zweiten Befehl aufgehoben wird, so daß der Kolben (11) in dem Steuerabschnitt (1o) in seine Ausgangesteilung rückführbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß auch, wenn der erste Befehl für eine kurze Zeit gegeben ist, ein Fluiddruck, der auf die erste Druck aufnehmende Stirnfläche wirkt, aufgehoben werden kann, daß, wenn ein Kolben (11) in dem Steuerabschnitt (1o) von einem Fluiddruck getrieben wird, der auf die zweite Druck aufnehmende Stirnfläche wirkt, ein Fluiddruck auf die dritte Druck aufnehmende Stirnfläche automatisch wirkt, so daß auch dann, wenn ein Fluiddruck auf die erste Druck aufnehmende Stirnfläche wieder wirkt, der Kolben (11) in dem Steuerabschnitt (1o) in seiner Stellung gehalten werden kann, und daß der Kolben (11) in seine Ausgangsstellung nur entsprechend dem zweiten Befehl zurückführbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß auch dann, wenn der zweite Befehl für eine kurze Zeit ausgegeben wird und ein Fluiddruck, der auf die dritte Druck aufnehmende Stirnfläche wirkt, aufgehoben werden, um die Stellung des Kolbens (11) in dem Steuerabschnitt (1o) umzuschalten, eine Kraft eines Fluiddrucks, der auf die erste Druck aufnehmende Fläche wirkt, eine Kraft des Fluiddrucks überwindet, der auf die erste Druck aufnehmende Stirnfläche wirkt, so daß der Kolben (11) in seiner Stellung gehalten werden kann, bis der erste Befehl wieder empfangen wird.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß ein Drosselabschnitt oder eine Verengung (11o) in einem Fluidkanal (2o6, 2o7) für die Abgabe eines Hochdruckfluids zu der dritten Druck aufnehmenden Stirnfläche vorgesehen ist und daß ein Fluiddruck, der auf die dritte Druck aufnehmende Fläche wirkt, auf einen gewünschten Pegel dadurch absenkbar ist, daß ein Mengenstrom des aus dem Leitabschnitt (4o) abzugebenden Fluids eingestellt wird, der von dem zweiten Befehl betätigt wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 1o, dadurch gekennzeichnet , daß die Bewegungsrichtung des Kolbens (47, 54) im Leitabschnitt (4o), die von dem ersten Refehl ausgelöst wird, encgegenge5.otzt zu der Bewegungsri chtuncj des Kolbens (11) im Steuerabschnitt (1o) ist, die als Ergebnis des Befehls bewirkt v/ird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Büchse (26) in einem Leitabschnitt (1o) mit einer Büchse (16) gekoppelt ist, die einen Teil des Steuerabschnittes (1o) bildet, wodurch ein Fluiddruck, der auf einen Kolben (11) in dem Steuerabschnitt (1o) wirkt, durch den Leitabschnitt (4o) gesteuert wird, um die Bewegung des Kolbens (11) in dem Steuerabschnitt (1o) zu steuern.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil einer Büchse (26) in dem Leitabschnitt (4o) in eine Büchse (16) in dem Steuerabschnitt (1o) eingepaßt int, wodurch eine Verbindung der Büchse (16) in dem Steuerabnchnitt (1o) mit der Büchse (26) in dem Leitabschnitt (4o) hergestellt wird. 709885/0610

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Büchse (16) in dem Steuerabschnitt (1o) mit der Büchse (26) in dem Leitabschnitt (4o) auf einander entsprechenden Oberflächen der beiden Büchsen (16, 26) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil einer Büchse (26) in einem Leitabschnitt (4o) in einen Ventilgliedabschnitt

(12) in dem Hauptkolben (11) so eingepaßt ist, daß eine Fluidkaimrier zwischen der Büchse (16) in dem Steuerabschnitt (1o) und der Büchse (26) in dem Leitabschnitt (4o) gebildet, wird, und daß dann ein Teil der Stirnfläche des Hauptventilkolbens (11) gleitend verschiebbar in die Fluidkammer eingepaßt ist, so daß der Hauptventi.lkörper (11) von einem Fluiddruck treibbar ist, der auf die Fluidkammer wirkt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine der Fluidkammern, die in dem Steuerabschnitt (4o) ausgebildet sind, über eine Verbindungsöffnung (59) in dem Hauptventilkörper (11) mit einer Fluidkammer in Verbindung steht, die in dem Steuerabschnitt (1o) ausgebildet ist.

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