DE29516960U1

DE29516960U1 - Druckerhöher

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Publication number: DE29516960U1
Application number: DE29516960U
Authority: DE
Original assignee: Bar Pneumatische Steuerungssysteme GmbH
Current assignee: Bar Pneumatische Steuerungssysteme GmbH
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2005-10-27

Description

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PATE NTANWALT

EUROPEAN PATENT ATTORNEY

VNR: 100 307

H. BAUER · AM KEILBUSCH 4 · D-52080 AACHEN

Gebrauchsmusteranmeldung telefon 024 05/9033

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Anm.: bar Pneumatische Steuerungssysteme GmbH, Auf der Hohl, 53547 Dattenbera

Bez.: "Druckerhöher"

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B7MJ (4172) 17. Oktober 1995

Die Erfindung betrifft einen Druckerhöher mit zwei koaxial zueinander angeordneten und durch eine Mittelwand getrennten Zylindern mit je einem Kolben, die den jeweils zugeordneten Zylinder in einen Antriebsraum und einen Verstärkerraum unterteilen und über eine beweglich und dichtend durch die Mittelwand geführte Kolbenstange zu einer Doppelkolbeneinheit verbunden sind, mit einem Anschluß für eine Druckluftversorgung, einem Hochdruckanschluß und einem Auspuff sowie mit Rückschlagventilen, mit denen die Verstärkerräume gegen den Anschluß für die Druckluftversorgung und den Hochdruckanschluß gegen die Verstärkerräume abdichtbar sind sowie einer von den Kolben in einer jeweiligen Endlage an der Mittelwand betätigbaren Umschaltventileinrichtung zur abwechselnden Verbindung der Antriebsräume mit der Druckluftversorgung und dem Auspuff,

Derartige Druckerhöher sind allgemein bekannt und werden dort eingesetzt, wo der Betriebsdruck einer Druckluftversorgung nicht ausreichend hoch ist, um Verbraucher, die höhere Steuerdrücke erfordern, betreiben zu können. Im Regelfall wird der Druckerhöher ohne Zwischenschaltung von Ventilen mit dem Druckluftnetz verbunden und sorgt dafür, daß am Auslaß ein erhöhter Luftdruck zur Ansteuerung von Verbrauchern der vorgenannten Art zur Verfugung steht. Aufgrund des bei derartigen Druckerhöhern verwirklichten Prinzips der Druckerhöhung mittels Flä-

DEUTSCHE BANK AG AACHEN 2 502 631 * POSTpROkof^rO^pLii? 13qj£|08**; V. A.T.-NR. DE 123 60 97 55

(BLZ 390 70020) .*(3Ü£670 löO 5t» &iacgr; &iacgr; "i '. Ii · Hubert Bauer, Im Reichswald 30

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chenvergrößerung bzw. Verdoppelung läßt sich der Druck am Hochdruckanschluß auf maximal den doppelten Wert des Netzdrucks anheben.

Solange auf der Hochdruckseite eines solchen Druckerhöhers keine Luft abgenommen wird, verbleibt die aus zwei Kolben bestehende Doppelkolbeneinheit in Ruhe. Bei einem Druckabfall auf der Hochdruckseite, d.h. normalerweise bei der Inbetriebnahme eines dort angeschlossenen Verbrauchers, beginnt die Doppelkolbeneinheit mit einer oszillierenden Bewegung, wobei wechselweise auf zwei gleich ausgerichtete Flächen der beiden Kolben der Systemdruck der Druckluftversorgung wirkt, wodurch Luft in einem Arbeitsraum auf maximal den doppelten Druck des Systemdrucks verdichtet und dem Hochdruckanschiuß zugeführt wird. Während des Oszillationsvorgangs bewegt sich die Doppelkolbeneinheit jeweils von einer Totpunktlage in die andere und betätigt dabei eine gewöhnlich als 4-2-Wegeventil ausgebildete Umschaltventileinrichtung, wodurch die beiden Antriebsräume jeweils alternierend mit der Druckiuftversorgung und dem Auspuff verbunden werden.

Ein derartiges 4-2-Wegeventil ist von seinem Aufbau her kompliziert und erfordert einen großen Herstellungsaufwand. Die Kosten bei der Produktion eines Druckerhöhers werden daher maßgeblich von den Kosten der erforderlichen Umschaltventileinrichtung bestimmt. Des weiteren ist es sehr schwierig, eine sichere Funktionsweise des Druckerhöhers auch bei sehr langsamen Kolbenbewegungen - wie sie etwa durch geringe Leckverluste ausgelöst werden - zu gewährleisten und zu verhindern, daß das Wegeventil in einer Undefinierten Zwischenstellung verharrt, wodurch der Druckerhöher ohne einen Eingriff von außen nicht mehr funktionstüchtig ist.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckerhöher zu entwickeln, der wesentlich einfacher und kostengünstiger herstellbar ist und sich dennoch durch eine große Betriebssicherheit auszeichnet.

Ausgehend von einem Druckerhöher der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umschaltventlleinrichtung aus

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einem Einlaßventil zur abwechselnden Verbindung jeweils eines der Antriebsräume mit der Druckluftversorgung und einem Auslaßventil zur abwechselnden Verbindung jeweiis eines der Antriebsräume mit dem Auspuff besteht, wobei das Einlaßventil und das Auslaßventil räumlich voneinander getrennt sind und jeweils eine eigene Betätigungsstange aufweisen.

Durch die funktionale Auflösung des 4-2-Wegeventils zugunsten jeweils zweier räumlich getrennter Einzelventile mit der Funktion eines Einlaßventils und eines Auslaßventils kann die Kompliziertheit der Umschaltventileinrichtung deutlich reduziert werden. Der Fertigungsaufwand für die beiden Einzelventile ist wesentlich geringer als für das auf engstem Bauraum eine Vielzahl von Schaltwegen vereinende Wegeventil. Sowohl das Einlaßventil als auch das Auslaßventil lassen sich als einfache 3-2-Wegeventile darsteilen, die sich mit einem deutlich geringerem Produktionsaufwand herstellen lassen und zur Gewährleistung einer hohen Betriebssicherheit dennoch nur vergleichsweise geringe Kosten verursachen. Dabei wird sich auch der nunmehr stark vergrößerte mögliche Bauraum für die beiden getrennten Ventile sehr vorteilhaft auf die Gestaltungsfreiheit bei der Konstruktion der Einzelventile aus.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Druckerhöhers ist vorgesehen, daß die Antriebsräume an die Mittelwand angrenzen. Hierdurch wird es möglich, die Mittelwand von den ansonsten erforderlichen Rückschlagventilen freizuhalten, da diese nun beispielsweise in die Zylinderwandungen oder in die Bereiche der Stirnwände der Zylinder verlegt werden können. Der für das Einlaßventil und das Auslaßventil zur Verfugung stehende Bauraum im Bereich der Mittelwand kann somit weiter vergrößert werden.

Eine besonders günstige Anordnung der beiden Einzelventile ergibt sich dann, wenn das Einlaßventil und das Auslaßventil in ungefähr demselben Abstand von der Kolbenstange und in einer Querschnittsebene um ca. 180 ° zueinander versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise wird auch eine zur Mittelachse der Kolbenstange symetrische Belastung der Kolben durch die Betätigungsstangen der beiden Einzel-

ventile erzielt.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Druckerhöhers besteht darin, daß das Einlaßventil aus zwei in eine die beiden Antriebsräume verbindende Bohrung in der Mittelwand eingesetzten Sitzringen besteht, die jeweils mit einer zu der Bohrung in der Mittelwand konzentrischen Bohrung zur gleitenden Aufnahme einer Betätigungsstange sowie mit mindestens einem weiteren Durchbruch versehen sind, wobei an der Betätigungsstange zwischen den Sitzringen ein im Querschnitt an diese angepaßter Ventilkörper mit zwei gegenüberliegenden Dichtsitzen befestigt ist.

Der Fertigungsaufwand kann durch diese Konstruktion extrem niedrig gehalten werden, da lediglich eine Bohrung in der Mittelwand mit hoher Meßhaltigkeit gefertigt werden muß. In diese Bohrung lassen sich auf einfache Weise von beiden Seiten der Mittelwand her die beiden Sitzringe beispielsweise einpressen, wobei zuvor der auf der Betätigungsstange befestigte Ventilkörper zwischen den beiden Sitzringen angeordnet wird.

Des weiteren hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß das Auslaßventil aus zwei in eine die beiden Antriebsräume verbindende Bohrung der Mitteiwand eingesetzten Sitzringen besteht, die jeweils mit einer zur Bohrung in der Mittelwand konzentrischen Bohrung zur gleitenden Aufnahme einer Betätigungsstange sowie mit mindestens einem weiteren Durchbruch versehen sind, wobei an der Betätigungsstange zwei die beiden Sitzringe einschließende und im Querschnitt an die Sitzringe angepaßte Ventilkörper befestigt sind, die mit jeweils einem dem zugeordneten Sitzring zugewandten Dichtsitz versehen sind.

Ebenso wie bei der zuvor beschriebenen Konstruktion eines Einlaßventils ist auch bei dem erfindungsgemäßen Auslaßventil der Fertigungsaufwand extrem niedrig. Auch hier lassen sich in die Bohrung die beiden Dichtringe einfach einpressen, wobei lediglich bei dieser Fassung besondere Anforderungen an die Präzision der Bauteile zu stellen sind. Die Produktionskosten können somit besonders gering

gehalten werden.

Ferner ist es besonders vorteilhaft, wenn die Bohrung ungefähr in der Mitte einen Bund aufweist, wodurch die von jeweils unterschiedlichen Seiten in die Bohrung in der Mittelwand einzusetzenden Sitzringe einen definierten Endanschlag erhalten.

Die Erfindung weiter ausgestaltend, wird vorgeschlagen, daß die Ventilkorper aus einem flexiblen Kunststoffmaterial bestehen und im Längsschnitt C- oder doppel-T-förmig ausgebildet sind.

Die Flexibilität der aus Kunststoffmaterial bestehenden Ventilkörper stellt dabei in Verbindung mit der C- oder Doppel-T-Form der Ventilkorper ein ruck- oder schlagartiges Umschalten der Ventile sicher, wodurch indifferente Zwischenstellungen, die zu einer Blockierung des Druckerhöhers führen könnten, sicher vermieden werden. Bei der Betätigung der Ventile über die Betätigungsstange findet zunächst eine Verformung der Ventilkorper entgegen der jeweils wirkenden Druckkräfte im elastischen Bereich statt bevor die Druckhaltekräfte schließlich überwunden werden und aufgrund der elastischen Vorspannung dann ein schlagartiger Umschaltvorgang eintritt. Es bietet sich dabei insbesondere an, den Ventilkorper des Einlaßventils im Längsschnitt doppel-T-förmig und die beiden Ventilkorper des Auslaßventils C-förmig auszubilden, wobei die C-Schenkel der beiden Ventilkorper einander zugewandt sind.

Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Druckerhöhers hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Betätigungsstange an ihren Enden mit Federelementen zu versehen. Hierdurch läßt sich die Umschaitgeschwindigkeit weiter erhöhen, so daß ein Verharren des Doppelkolbens in indifferenten Zwischenzuständen praktisch ausgeschlossen ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Rückschlagventile aus einer in einer Gehäusetrennfläche angeordneten und einseitig durch eine

Stufe gebildeten Ventilkammer und einem dem Querschnitt der Ventiikammer angepaßten und darin beweglich angeordneten Ventükörper aus einem Gummioder Kunststoff material bestehen, der sich in Dichtposition mit seinem mit mindestens einem Durchbruch versehenen Randbereich umlaufend auf der Stufe abstützt und in Durchlaßposition mit seinem undurchlässigen Mittelteil von der der Stufe zugeordneten Leitung abgehoben ist.

Derartige Rückschlagventile zeichnen sich durch einen äußerst geringen Bauaufwand und somit sehr niedrige Hersteilkosten aus. Insbesondere in den auf beiden Seiten der Mittelwand bei Druckerhöhern vorhandenen Trennungsebenen lassen sich derartige Rückschiagventile sehr vorteilhaft im Bereich der Wandungen der beiden Zylinder einsetzen. Ohne daß irgendwelche Federelemente erforderlich sind, die unpraktisch in der Handhabung sind und schnell verloren gehen können, zeichnen sich diese Rückschlagventile durch ihre große Betriebssicherheit und Dauerhaltbarkeit aus.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Druckerhöhers sieht dabei noch vor, daß der Ventükörper des Rückschlagventils scheibenförmig ausgebildet und mit kreisförmig und äquidistant in seinem Randbereich angeordneten kreisförmigen Durchbrüchen versehen ist.

Schließlich wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß der Auspuff mit einem versteilbaren Absperrventil versehen ist, mit dem dieser bei Erreichen eines mittels Federvorspannung einstellbaren Maximaldrucks am Hochdruckanschluß selbsttätig verschließbar ist.

Während bei einem Verzicht auf jegliche Regelorgane am Auslaß immer ungefähr der doppelte Netzdruck zur Verfügung steht, läßt sich erfindungsgemäß nunmehr der Auslaßdruck mittels des als selbsttätig wirkendes Begrenzungsorgan fungierenden Absperrventils auf einen einstellbaren Maximaldruck begrenzen. Im Gegensatz zu Lösungen nach dem Stand der Technik, bei denen der Ausgangsdruck durch einen eine Reduzierung des am Eingang des Druckerhöhers zur Verfügung stehen-

den Netzdrucks bewirkenden Regler erfolgt, zeichnet sich das erfindungsgemäße Regelsystem durch seine sehr effiziente und daher energiesparende Funktionsweise aus: Während bei Druckerhöhem nach dem Stand der Technik also immer eine prinzipgemäße Verdoppelung des Netzdrucks stattfindet und dieser durch einen Regler im Bedarfsfall so erniedrigt wird, daß seine Verdoppelung gerade den gewünschten Sollwert ergibt, findet bei dem Druckerhöher gemäß der Erfindung unabhängig von der aktuellen Höhe des Netzdrucks immer nur eine Druckerhöhung statt, die jedoch nur so lange durchgeführt wird, bis ein gewünschter Maximaldruck am Hochdruckanschluß vorliegt. Sodann findet kein weiterer Verdichtungsvorgang mehr statt, so daß zur Regelung des Ausgangsdrucks keine entropieerzeugende Drosselung des ohnehin zu niedrigen Netzdrucks - wie bei Systemen nach dem Stand der Technik - stattfindet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Druckerhöher mit sche-

matischer Darstellung von Zu- und Ableitungen sowie eines Absperrventils,

Figur 2 wie Figur 1, jedoch mit veränderter Stellung der Doppelkolbeneinheit,

Figur 3 eine teilweise Seitenansicht des Druckerhöhers mit Aufbrüchen im Bereich der Rückschlagventile,

Figur 4 einen Querschnitt durch den Druckerhöher im Bereich

des Absperrventils.

In Figur 1 ist dargestellt, daß ein Druckerhöher 1 zwei koaxial zueinander angeordnete Zylinder 2a und 2b aufweist, in denen jeweils ein mit O-Ringen abgedichteter Kolben 3a und 3b verschiebbar angeordnet ist. Die Kolben sind durch eine Kolben-

stange 4 starr miteinander zu einer Doppelkolbeneinheit 3 verbunden. Die Kolbenstange 4 ist verschiebbar und dichtend durch eine Mittelwand 5 geführt, an die mittels Dichtungen 6 die beiden Zylinder 2a und 2b angeschlossen sind.

Der Kolben 3a unterteilt den Zylinder 2a in einen Verstärkerraum 7a und einen Antriebsraum 8a. In analoger Weise unterteilt der Kolben 3b den Zylinder 2b in einen Verstärkerraum 7b und einen Antriebsraum 8b.

Der Druckerhöher weist des weiteren einen lediglich schematisch dargestellten Anschluß 9 für eine Druckluftversorgung 10 sowie einen Hochdruckanschluß 11 sowie einen mit einem Schalldämpfer versehenen Auspuff 12 auf.

Die Verstärkerräume 7a und 7b sind über Rückschlagventile 13 mit dem Hochdruckanschluß 11 in der Weise verbunden, daß ein Luftstrom lediglich von den Verstärkerräumen 7a und 7b in Richtung des Hochdruckanschlusses 11 erfolgen kann. In analoger Weise sind die Verstärkerräume 7a und 7b derart mit dem Anschluß 9 für die Druckluftversorgung 10 verbunden, daß ein Rückstrom aus den Verstärkerräumen 7a und 7b in Richtung des Anschlusses 9 für die Druckluftversorgung 10 unterbunden wird.

Ferner weist der Druckerhöher 1 ein dem Auspuff 12 vorgeschaltetes Absperrventil 14 auf, das über eine Steuerleitung 15 mit dem Hochdruckanschluß 11 verbunden ist und dessen Schaltdruck über eine verstellbare Feder 16 einstellbar ist.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist in der Mitteiwand 5 eine aus zwei räumlich voneinander getrennten Einzelventilen bestehende Umschaltventileinrichtung 17 angeordnet. Diese besteht aus einem Einlaßventil 17E, das den Anschluß 9 für die Druckluftversorgung 10 abwechselnd mit einem der beiden Antriebsräume 8a und 8b verbindet sowie aus einem Auslaßventil 17A, das wechselweise einen der beiden Antriebsräume 8a und 8b mit dem Absperrventil 14, d. h. in dessen geöffnetem Schaltzustand mit dem Auspuff 12 verbindet.

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Das Einlaßventil 17&Egr; besteht seinerseits aus zwei Sitzringen 18, die in eine die beiden Antriebsräume 8a und 8b verbindende Bohrung 19 in der Mittelwand 5 eingepreßt sind, sowie aus einem doppel-T-förmigen Ventilkörper 20, der auf einer gleitend in den Sitzringen 18 gelagerten Betätigungsstange 21 befestigt ist. Die Betätigungsstange 21 ragt dabei aufgrund ihrer die Dicke der Mittelwand 5 zuzüglich der Dicke der beiden Dichtungen 6 übersteigenden Länge immer mit einer kleinen Teiilänge in einen der beiden Arbeitsräume 8a oder 8b hinein.

Der aus einem elastischen Kunststoffmaterial bestehende Ventilkörper 20 des Einlaßventils 17E ist in seinem Querschnitt an die Sitzringe 18 angepaßt und mit zwei mit den Sitzringen 18 korrespondierenden Dichtsitzen versehen. Der Abstand zwischen den beiden Sitzringen 18 ist dabei geringfügig größer als die Breite des Ventilkörpers 20, so daß aufgrund von in den Sitzringen 18 vorhandenen Durchbrüchen 22 in Form von kreisförmig angeordneten Bohrungen, je nach der Stellung des Ventilkörpers 20 bzw. der Betätigungsstange 21, ein Durchströmen des Einlaßventils 17E in Richtung eines der beiden Antriebsräume 8a oder 8b stattfinden kann.

Der Aufbau des Auslaßventils 17A basiert auf demselben Prinzip wie der des Einlaßventils 17E mit dem Unterschied, daß auf der Betätigungsstange 21 des Auslaßventils 17A zwei Ventilkörper 24 befestigt sind, die im Längsschnitt C-förmig ausgebildet sind und sich von den Antriebsräumen 8a und 8b her gegen zwei Sitzringe 18 abstützen. Die Sitzringe sind dabei von den Antriebsräumen 8a und 8b her in eine diese verbindende Bohrung 25 eingepreßt, die in der Mitte einen umlaufenden Bund 26 aufweist, der als Anschlag für die beiden Sitzringe 18 dient. Der Abstand zwischen den beiden Ventilkörpern 24 ist geringer als der Abstand zwischen zwei Dichtflächen, die sich an den den Ventilkörpern 24 zugewandten Stirnflächen der Sitzringe 18 befinden. Aus diesem Grunde ist wiederum wechselweise ein Durchfluß aus einem der beiden Antriebsräume 8a oder 8b durch einen der beiden ebenfalls mit Durchbrüchen 22 versehenen Sitzringe 18 in Richtung des Absperrventils 14 möglich.

Die Funktionsweise des Druckerhöhers 1 läßt sich folgendermaßen beschreiben: In Figur 2 befindet sich die Doppelkolbeneinheit 3 in der linken Totpunktlage, vor deren Erreichen der Kolben 3b die beiden Betätigungsstangen 21 und 23 des Einlaßventils 17E und des Auslaßventils 17A von der rechten in die linke Schaltposition verschoben hat. Das Einlaßventil 17E verbindet nunmehr den Antriebsraum 8b mit dem Anschluß 9 der Druckluftversorgung 10, während über das Auslaßventil 17A eine Verbindung zwischen dem Antriebsraum 8a und dem Auspuff 12 (sofern das Absperrventil 14 geöffnet ist), herstellt. Auf die Doppelkolbeneinheit 3 wirken somit in den beiden Verstärkungsräumen 7a und 7b entgegengesetzt gerichtete und sich daher ausgleichende Druckkräfte auf die Kolben 3a und 3b. Hinsichtlich der äußeren Kräfte befindet sich die Doppelkolbeneinheit aber dennoch nicht im Gleichgewicht, da zusätzlich auf die dem Antriebsraum 8b zugewandte Seite des Kolbens 3b der Netzdruck wirkt, während der Antriebsraum 8a zum Auspuff 12 hin entlüftet ist.

Ausgehend von der in Figur 2 dargestellten Position, bewegt sich die Doppelkoibeneinheit 3 folglich nach rechts und bewirkt eine Verdichtung der im Verstärkerraum 7b befindlichen Luft, die über das Rückschlagventil 1 3 dem Hochdruckanschluß 11 zuströmt. Wird am Hochdruckanschluß 11 keine verdichtete Luft abgenommen, so kommt der Verdichtungsvorgang dann selbsttätig zur Ruhe, wenn der Druck im Verstärkerraum 8b etwa den doppelten Wert des Netzdrucks am Anschluß 9 erreicht. Eine exakte Verdopplung findet deshalb nicht statt, weil durch die Kolbenstange 3 die den Antriebsräumen 8a und 8b zugewandten Wirkflächen der Kolben 3a und 3b kleiner als die den beiden Verstärkerräumen 7a und 7b zugewandten Wirkflächen sind. Sofern der ungefähr verdoppelte Netzdruck größer als ein an dem Absperrventil 14 einstellbarer Maximalwert des Drucks am Hochdruckanschluß 11 ist, wird der Verdichtungsvorgang durch Verschließen des Auspuffs 12 auch schon vorher beendet.

Die Doppelkolbeneinheit 3 vollführt folglich eine oszillierende Bewegung, wobei zusätzlich zu beiden Verstärkerräumen 7a und 7b wechselweise einem der Antriebsräume 8a oder 8b Druckluft aus der Druckluftversorgung zugeführt wird.

Während die Luft in den Verstärkerräumen 7a und 7b durch die Kolbenbewegung in verdichteter Form dem Hochdruckanschluß 11 zugeführt wird, findet gleichzeitig ein Entspannen des gegenüberliegenden Antriebsraums 8a oder 8b zum Auspuff statt. In den Totpunktlagen betätigen die Kolben 3a und 3b die Betätigungsstangen 21 und 23 des Einlaßventils 17E und des Auslaßventils 17A und bewirken dadurch eine Umschaltung der Druckverhältnisse und daher eine Umkehrung der Bewegungsrichtung,

Figur 3 zeigt, daß die Rückschlagventile 13 aus einer Ventilkammer 25 und einem an deren Querschnitt angepaßten und darin beweglich angeordneten Ventilkörper 26 aus einem Kunststoff material bestehen. Die Ventilkammer 25 entsteht durch Aufbohren einer Leitung 27, wodurch eine Querschnittserweiterung entsteht. Das Aufbohren erfolgt dabei von einer Gehäusetrennfläche 27 zwischen dem Zylinder 2a und der Mittelwand 5 her, wo sich zur Abdichtung dieser beiden Bauteile noch die an dieser Stelle ebenfalls mit einem Durchbruch in Größe der Querschnittserweiterung versehenen Dichtung 6 befindet. Die Leitung 27 ist in der Mittelwand 5 fortgesetzt, wobei die beiden in dem Zylinder 2a und der Mittelwand 5 befindlichen Abschnitte der Leitung 27 miteinander fluchten. Durch die eine Querschnittsvergrößerung bildende Ventilkammer 25 entsteht an dem Übergang zwischen der Ventilkammer 25 und dem in der Mittelwand 5 befindlichen Abschnitt der Leitung 27 eine rechtwinklige Stufe 28. In der abgebildeten Dichtposition des Rückschlagventils 13 stützt sich der Ventilkörper 25 mit seinem Randbereich, der mit äquidistant und kreisförmig angeordneten kreisförmigen Durchbrüchen versehen ist, umlaufend auf der Stufe 28 ab, da er mit seinem undurchlässigen Mittelteil aus Richtung des Verstärkerraums 7a mit Druck beaufschlagt wird.

Wirkt das Druckgefälle in die entgegengesetzte Richtung, so wird der Ventilkörper 26 von der Stufe 28 abgehoben und bewegt sich in axialer Richtung auf die am gegenüber liegenden Ende der Ventilkammer 25 befindliche Querschnittsverengung zu. Da der Übergang der Ventilkammer 25 zu dem im Zylinder 2a befindlichen Abschnitt der Leitung 27 jedoch abgeschrägt ausgebildet ist, kann es dort zu keiner dichtenden Anlage des Ventilkörpers 26 kommen, so daß die Luft in dieser

12
Position stets durch die Durchbrüche im Ventilkörper 26 strömen kann.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch das Absperrventil 14, das entweder eine Verbindung zwischen einem der beiden Antriebsräume 8a und 8b und dem Auspuff 12 herstellt oder die Antriebsräume 8a und 8b gegenüber der Umgebung verschließt. In einer Leitung 29 von dem Auslaßventil 27A in Richtung des Auspuffs 12 befindet sich ein Ventilkörper 30, der einen kegelförmigen Abschnitt 31 aufweist, der mit einem ebenfalls kegelförmigen Absatz 32 in der Leitung 29 zusammenwirkt. Der Ventilkörper 30 wird durch die Kraft einer vorgespannten Feder 33 von dem Absatz 32 abgehoben, so daß ein ungehinderter Durchfluß aus dem Auslaßventil 27A in Richtung des Auspuffs 12 stattfinden kann.

Der Ventilkörper 30 weist an seinem der Feder 33 zugewandten Ende einen Kolben auf, der einerseits von der Feder 33 und andererseits mit dem im Hochdruckanschluß 11 herrschenden Druck beaufschlagt wird. Dazu ist ein zwischen dem Kolbenteil 34 und einer Stufe befindlicher Ringraum 35 über eine Bohrung 36 mit dem Hochdruckanschluß 11 verbunden. Mittels Dichtungsringen 37 und 38 ist der Ringraum 35 sowohl zur Umgebung als auch zum Auspuff 12 hin abgedichtet.

Solange die Federkraft größer als die Druckkräfte ist, ist ein Querschnitt zwischen dem kegelförmigen Abschnitt 31 des Ventilkörpers 30 und dem kegelförmigen Absatz 32 geöffnet, so daß die Luft zum Auspuff 12 hinströmen kann. Übersteigen die Druckkräfte die Federkraft, so bewegt sich der Ventilkörper 30 auf den kegelförmigen Absatz 32 zu und verschließt somit den Auspuff 12. Eine weitere Verdichtung findet dann nicht mehr statt, so daß ein Maximaldruck am Hochdruckanschluß 11, der über einen die Feder 33 abstützenden Schraubdeckel 39 einstellbar ist, unabhängig vom gerade herrschenden Netzdruck eingehalten wird.

Claims

Schutzansprüche:

1. Druckerhöher mit zwei koaxial zueinander angeordneten und durch eine Mittelwand getrennten Zylindern mit je einem Kolben, die den jeweils zugeordneten Zylinder in einen Antriebsraum und einen Verstärkerraum unterteilen und über eine beweglich und dichtend durch die Mittelwand geführte Kolbenstange zu einer Doppeikolbeneinheit verbunden sind, mit einem Anschluß für eine Druckluftversorgung, einem Hochdruckanschluß und einem Auspuff sowie mit Rückschlagventilen, mit denen die Verstärkerräume gegen den Anschluß für die Druckluftversorgung und den Hochdruckanschiuß gegen die Verstärkerräume abdichtbar sind sowie einer von den Kolben in einer jeweiligen Endlage an der Mittelwand betätigbaren Umschaltventileinrichtung zur abwechselnden Verbindung der Antriebsräume mit der Druckluftversorgung und dem Auspuff, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltventileinrichtung (17) aus einem Einlaßventil (17E) zur abwechselnden Verbindung jeweils eines der Antriebsräume (8a, 8b) mit der Druckluftversorgung (10)und einem Auslaßventil zur abwechselnden Verbindung jeweils eines der Antriebsräume (8a, 8b) mit dem Auspuff (12) besteht, wobei das Einlaßventil (17E) und das Auslaßventil (17A) räumlich voneinander getrennt sind und jeweils eine eigene Betätigungsstange (21, 23) aufweisen.

2. Druckerhöher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsräume (8a, 8b) an die Mittelwand (5) angrenzen.

3. Druckerhöher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (17E) und das Auslaßventil (17A) in ungefähr dem selben Abstand von der Kolbenstange (4) und in einer Querschnittsebene um ca. 180° zueinander versetzt angeordnet sind.

4. Druckerhöher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (17 E) aus zwei in eine die beiden Antriebsräume (8a, 8b) verbindende Bohrung (19) in der Mittelwand (5) eingesetzten Sitzringen (18) besteht, die jeweils mit einer zu der Bohrung (19) in der Mittelwand (5) konzentrischen Bohrung zur gleitenden Aufnahme einer Betätigungsstange (21) sowie mit mindestens einem weiteren Durchbruch (22) versehen sind, wobei an der Betätigungsstange (21) zwischen den Sitzringen (18) ein im Querschnitt an diese angepaßter Ventilkörper (20) mit zwei gegenüberliegenden Dichtsitzen befestigt ist,

5. Druckerhöher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (17A) aus zwei in eine die beiden Antriebsräume (8a, 8b) verbindende Bohrung (25) der Mittelwand (5) eingesetzten Sitzringen (18) besteht, die jeweils mit einer zur Bohrung (25) in der Mittelwand (5) konzentrischen Bohrung zur gleitenden Aufnahme einer Betätigungsstange

(23) sowie mit mindestens einem weiteren Durchbruch (22) versehen sind, wobei an der Betätigungsstange (23) zwei die beiden Sitzringe (18) einschließende und im Querschnitt an die Sitzringe (18) angepaßte Ventilkörper

(24) befestigt sind, die mit jeweils einem dem zugeordneten Sitzring (18) zugewandten Dichtsitz versehen sind.

6. Druckerhöher nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (25) ungefähr in der Mitte einen Bund (26) aufweist.

7. Druckerhöher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper (20, 24) aus einem flexiblen Kunststoffmaterial bestehen und im Längsschnitt C- oder doppel-T-förmig ausgebildet sind.

8. Druckerhöher nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstangen (21, 23) an ihren Enden mit Federelementen versehen sind.

9. Druckerhöher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (13) aus einer in einer Gehäusetrennfläche (27) angeordneten und einseitig durch eine Querschnittserweiterung einer zugehörigen Leitung (27) in Form einer umlaufenden Stufe gebildeten Ventilkammer (25) und einem dem Querschnitt der Ventilkammer angepaßten und darin beweglich angeordneten Ventilkörper (26) aus einem Gummi- oder Kunststoff material bestehen, der sich in Dichtposition mit seinem mit mindestens einem Durchbruch versehenen Randbereich umlaufend auf der Stufe (28) abstützt und in Durchlaßposition mit seinem undurchlässigen Mittelteil von der der Stufe (28)zugeordneten Leitung (27) abgehoben ist.

10. Druckerhöher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper (26) der Rückschlagventile (13) scheibenförmig ausgebildet und mit kreisförmig und äquidistant in ihren Randbereichen angeordneten kreisförmigen Durchbrüchen versehen sind.

11. Druckerhöher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auspuff (12) mit einem versteilbaren Absperrventil (14) versehen ist, mit dem dieser bei Erreichen eines mittels Federvorspannung einstellbaren Maximaldrucks am Hochdruckanschluß (11) selbsttätig verschließbar ist.