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EP0071655A1 - Pneumatically powered hydraulic pump - Google Patents

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Info

Publication number
EP0071655A1
EP0071655A1 EP81106100A EP81106100A EP0071655A1 EP 0071655 A1 EP0071655 A1 EP 0071655A1 EP 81106100 A EP81106100 A EP 81106100A EP 81106100 A EP81106100 A EP 81106100A EP 0071655 A1 EP0071655 A1 EP 0071655A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
hydraulic pump
return
valve
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP81106100A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0071655B1 (en
Inventor
Rudolf Brunner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Original Assignee
Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG filed Critical Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Priority to DE8181106100T priority Critical patent/DE3173248D1/en
Priority to EP81106100A priority patent/EP0071655B1/en
Priority to AT81106100T priority patent/ATE17029T1/en
Publication of EP0071655A1 publication Critical patent/EP0071655A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0071655B1 publication Critical patent/EP0071655B1/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L25/00Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means
    • F01L25/02Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by fluid means
    • F01L25/04Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by fluid means by working-fluid of machine or engine, e.g. free-piston machine
    • F01L25/06Arrangements with main and auxiliary valves, at least one of them being fluid-driven
    • F01L25/066Arrangements with main and auxiliary valves, at least one of them being fluid-driven piston or piston-rod being used as auxiliary valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/12Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air
    • F04B9/129Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having plural pumping chambers

Definitions

  • the invention relates to a pneumatically actuated hydraulic pump, with a double-acting working piston, which can be acted upon alternately via a directional control valve, for actuating hydraulic pump elements, with a spool in the directional control valve which can be displaced between two working positions by pilot pressure derived from the pressurization of the working piston. which connects a supply connection to the pressure supply and another supply connection to a return connection in each working position, the return connections lying in approximately the same radial planes - with respect to the longitudinal piston axis - as the supply connections.
  • the two ends of the spool are used in the directional control valve for the pilot pressure.
  • the pilot pressure effective area corresponds to the cross-sectional area of the spool.
  • a circumferential annular groove is formed in the piston valve for connecting a supply connection to the associated return connection.
  • the pilot pressure is derived from the pressure on one side of the working piston and guided to one end of the spool, so that it moves to its other working position, in which it applies pressure to the one previously Side of the working piston and creates a passage from the pressure supply to the other side of the working piston.
  • the pilot pressure is reduced after the spool has moved to its new working position above the spool.
  • the invention is the. Object of the object to improve a pneumatically operated hydraulic pump of the type mentioned in such a way that it starts reliably again when its piston remains motionless for a long time in the state of equilibrium.
  • the spool is assigned a coaxial auxiliary piston of smaller diameter on the end face, which is guided in a sealed manner in the directional control valve housing and is displaceably guided at the end facing away from the spool can be acted upon by pilot pressure, and that a throttled venting channel is formed between the front end of the spool valve, which shuts off the connection from the feed connection to the associated return connection, and the return connection.
  • auxiliary pistons are formed in one piece with the piston slide or are attached to the front ends of the piston slide.
  • an embodiment is favorable in which the auxiliary pistons are formed separately from the piston slide and can be alternately placed against the respective end face at pilot pressure.
  • the last-mentioned embodiment is cheaper in terms of production technology and with regard to the mounting of the directional control valve.
  • each auxiliary piston can be displaced in a through bore of a guide sleeve fixed in the piston slide bore, which separates a pilot pressure space from the aforementioned chamber, which is delimited by the respective end face and the guide sleeve.
  • a cylindrical through piston slide bore can be provided in the housing of the directional control valve, into which the two guide sleeves are screwed after the piston slide has been inserted, before the auxiliary pistons are to be inserted into the through holes of the guide sleeves.
  • the ventilation channels are formed in the piston slide. This also eliminates drilling work in the housing of the directional control valve.
  • a particularly useful embodiment of the subject of the invention is characterized in that everyone Venting channel is formed by at least one worn jacket area of the piston valve, which extends in the longitudinal direction from the free front end of the piston valve to the jacket area, which is in a working position in front of the return connection. To do this, it is sufficient to grind or mill the piston valve casing in the specified longitudinal extent.
  • each ventilation channel can also be designed as a housing bore leading from the chamber to the return connection. It is only important that the venting channel vents the chamber when this chamber itself is shut off from the return port by the position of the piston valve.
  • a pneumatically operated hydraulic pump 1 is arranged in a trough-shaped container 2. It is surrounded on all sides by hydraulic fluid 4. The container is closed with a lid 3.
  • a compressed air supply line 5 leads to the pneumatic part of the pump, while a return line 6 leads away from it and out of the container.
  • a hydraulic pressure line 40 leads from the hydraulic part of the pump 1 to a consumer, not shown, e.g. a hydraulic accumulator.
  • the hydraulic pump 1 consists of a cylinder liner 18, which is closed at both ends by cylinder bottoms 7, so that a closed cylinder space 8 is formed therein. Between the cylinder bottoms 7, a double-acting pneumatic working piston 9 is slidably mounted, which is equipped with ring seals 10 on the circumference. A transverse bore 11 passes through the working piston 9.
  • the working piston 9 also has a continuous piston rod 12 or two piston rod stubs which are sealed by the cylinder bottoms 7 and seals 13 and project displaceably outwards.
  • a directional control valve 14 is placed astride the cylinder liner 18; via the directional control valve 14 is from the Compressed air supply line 5 is alternately supplied with compressed air via supply connections 20 and 21 to a piston side of the working piston 9.
  • the used compressed air is led to the return line 6 via return connections 28, 29 which can be seen in detail from FIGS. 2 to 4.
  • Small flow channels 23 in the cylinder liner 18 serve to tap pilot pressure.
  • the directional control valve 14 is actuated with this pilot pressure.
  • the flow channels 22 are run over by the ring seals 10 of the working piston 9 in such a way that their position causes the reversal of the directional control valve and the correct loading of the partial cylinder spaces.
  • a carrier part 27 is fastened with clamping screws, to each of which a hydraulic pump element 19 is fastened.
  • Each pump element 19 has a pressure valve, not shown, and a suction valve, as well as a plunger 34, which is provided with a collar 35 at the free end and is thus pressed by a spring 33 against the free end of the piston rod 12, designated 26.
  • the directional control valve 14 has a cuboid housing 15, which is attached directly to the cylinder liner 18 via an intermediate layer 16.
  • the housing 15 is penetrated in the longitudinal direction by a cylindrical piston slide bore 17.
  • Supply connections 25 and 26 are assigned to the compressed air connection 24 opposite, but laterally offset, to which the connections 20 and 21 connect to the respective piston sides.
  • paired return connections 28 and 29, which lead to the return line 6 in a manner not shown.
  • the return connections 28 and 29 each cut the housing bore on the outside (see FIGS. 3 and 4).
  • the piston slide 30 is guided so as to be longitudinally displaceably sealed and has a vertically continuous elongated hole 31 and flat end faces 32.
  • the ends of the housing bore 17 are sealed by screw plugs 36 which delimit pilot pressure chambers 37 inside the housing.
  • the pilot pressure chambers 37 are delimited by guide sleeves 38, each of which is provided with a seal 40 and fixed in the housing bore 17. Between the inner end of each guide sleeve 38 and an annular chamber 39 is formed on the end 32 of the spool that faces this end.
  • auxiliary piston 41 In each guide sleeve 38, an auxiliary piston 41 is guided in a sealed, displaceable manner, the outer end of which protrudes into the pilot chamber 37, while its inner end can be placed against an end 32 of the piston slide 30.
  • a pin 42 In the housing 15, a pin 42 is also provided, which protrudes into the elongated hole 31 and both secures the piston slide 30 and causes a stroke limitation.
  • Housing bores 43 and 44 lead from the connecting channels 23 to the pilot chambers 37. Plugs 45 close auxiliary bores in the housing, which are not highlighted, and which belong to the feed connections 25 and 26.
  • a throttled ventilation duct 46 From each chamber 39, a throttled ventilation duct 46 leads to a return connection 28, 29.
  • These ventilation ducts 46 (FIG. 2, 3) are formed by lateral removals on the jacket of the piston slide 30, these removals extending from the respective front end of the piston slide to the jacket region extend with which the spool 30 is in a working position in front of the
  • FIG 4 shows a variant in the formation of a ventilation channel 46 ', this being designed as a housing bore from the chamber 39 to the return connection 28 (indicated by dashed lines).
  • the feed connection 25 is first shut off and at the same time the feed connection 26 is separated from the return connections 29. Subsequently, the left end 32 of the spool releases the connection from the feed port 25 to the annular chamber 39 and from there to the return ports. At the same time, a connection is established from the pressure connection 24 via the elongated hole 31 to the feed connection 26.
  • the working piston 9 is reversed. As long as the back pressure from the pump elements 19 is still lower than the force generated by the working piston depending on the level of the pressure of the compressed air, the working piston moves back and forth in cycles.
  • the pump With increasing back pressure of the hydraulic pump elements, the pump approaches an equilibrium state in which the force of the working piston is finally canceled by the counterforce of a pump element. When this equilibrium state is approached, the reciprocating movement of the working piston slows down until it finally stops. The last work cycle of the working piston runs at a speed that is almost imperceptible to the human eye The equilibrium state can occur when the working piston is in a position, and this is often the case in which the left-hand ring seal 10 (see FIG. 2) has not yet passed channel 23. Accordingly, sufficient pilot pressure cannot build up in the control pressure chamber 37, which would be able to move the piston slide fully into its right-hand working position via the auxiliary piston 41.
  • This effect of the pressure pulse in the annular chambers 39 also occurs reliably when the auxiliary pistons are formed in one piece with the piston slide. It is only important that the cross-sectional area of the auxiliary pistons is smaller than the effective area of the spool in the chamber 39, and that a throttled vent line leads out of the chambers 39, which breaks down the air cushions, which have the desired effect of the relatively weak pressure impulses or by them could compensate pressure impulses on the spool.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

1. Pneumatically actuated hydraulic pump (1) including a double acting actuator piston (9) adapted to be alternately pressurized via a switch valve (14) for actuating hydraulic pump elements (19), a valve spool (30) mounted in said switch valve (14) for displacement between two operative positions by the action of a selector control pressure derived from the pressure acting on said actuator piston (9) so as to connect in each of its operative positions a connecting passage (25 or 26) to a pressurized air supply passage, and another connecting passage (26 or 25) to a return passage (28 or 29), said return passages (28, 29) being disposed approximately in the same radial planes as said connecting passages (25, 26), as referred to the longitudinal axis of said valve spool, characterized in that a coaxial reduced-diameter auxiliary piston (41) is associated with each end face of said valve spool (30), each said auxiliary piston being sealedly slidable in the switch valve housing (15) and adapted to have its end facing away from said valve spool (30) acted upon by said selector control pressure, in that one of two annular chambers (39) is disposed between sealed guide means (38) for each auxiliary piston (41) and the respective end face (32) of said valve spool (30), the pressurized air being permitted to leak into said annular chambers, and in that a restricted venting channel (46) is formed between the end face (32) of said valve spool (30) closing the connection between the pressurized air supply passage (24) and the associated return passage (28, 29) and said return passage (28, 29).

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe, mit einem doppelt wirkenden, über ein Wegesteuerventil wechselseitig beaufschlagbaren Arbeitskolben zum Betätigen hydraulischer Pumpelemente, mit einem durch von der Druckbeaufschlagung des Arbeitskolbens abgeleiteten Vorsteuerdruck zwischen zwei Arbeitsstellungen verschiebbaren Kolbenschieber im Wegesteuerventil, der in jeder Arbeitsstellung einen Zuführanschluß mit der Druckversorgung und einen anderen Zuführanschluß mit einem Rücklaufanschluß verbindet, wobei die Rücklaufanschlüsse in annähernd denselben Radialebenen - bezogen auf die Kolbenschieberlängsachse - wie die Zuführanschlüsse liegen.The invention relates to a pneumatically actuated hydraulic pump, with a double-acting working piston, which can be acted upon alternately via a directional control valve, for actuating hydraulic pump elements, with a spool in the directional control valve which can be displaced between two working positions by pilot pressure derived from the pressurization of the working piston. which connects a supply connection to the pressure supply and another supply connection to a return connection in each working position, the return connections lying in approximately the same radial planes - with respect to the longitudinal piston axis - as the supply connections.

Bei einer bekannten, pneumatisch betätigten Hydraulikpumpe (DE-GM 7 919 602 und DE-OS 2 915 096) werden die beiden Stirnenden des Kolbenschiebers im Wegesteuerventil für die Vorsteuerdruckbeaufschlagung benutzt. Die Vorsteuerdruck-Wirkfläche entspricht der Querschnittsfläche des Kolbenschiebers. Zur Verbindung jeweils eines Zuführanschlusses mit dem zugehörigen Rücklaufanschluß ist im Kolbenschieber eine umlaufende Ringnut ausgebildet. Wenn die Druckluft vom Arbeitskolben in den Rücklaufanschluß abgelassen wird, beaufschlagt sie die beiden Flanken der Ringnut mit dem jeweils herrschenden Druck. Da die Flankenflächen einander gleich groß sind, ergibt sich keine Reaktionskraft für den Kolbenschieber. Zum Umsteuern des Kolbenschiebers von der einen Arbeitsstellung in die andere Arbeitsstellung wird der Vorsteuerdruck vom Druck auf einer Seite des Arbeitskolbens abgeleitet und auf das eine Stirnende des Kolbenschiebers geführt, so daß dieser in seine andere Arbeitsstellung fährt, in der er den Druck auf der zuvor beaufbeschlagten Seite des Arbeitskolbens abläßt und einen Durchgang von der Druckversorgung zur anderen Seite des Arbeitskolbens herstellt. Der Vorsteuerdruck wird jeweils nach der Verschiebung des Kolbenschiebers in seine neue Arbeitsstellung über den Arbeitskolben abgebaut. Es hat sich nun in der Praxis gezeigt, daß, insbesondere wenn die pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe gegen einen hydraulischen Druckspeicher arbeitet, allmählich ein Gleichgewichtszustand zwischen dem pneumatisch beaufschlagten Arbeitskolben und dem gerade fördernden hydraulischen Pumpelement erreicht wird. Die hin- und hergehende Bewegung des Arbeitskolbens verlangsamt sich bei Annäherung an diesen Gleichgewichtszustand immer stärker, bis der Arbeitskolben schließlich zum Stillstand kommt. Häufig steht der Arbeitskolben in der Gleichgewichtsstellung von einer Endstellung, und der Kolbenschieber schleicht dann sozusagen aus der einen Arbeitsstellung in Richtung auf die andere Arbeitsstellung. Es hat sich nun erwiesen, daß der Kolbenschieber dabei nicht vollständig in die neue Arbeitsstellung gelangt, sondern kurz vorher in einer Zwischenstellung hängenbleibt, in der die Verbindung zwischen dem zum noch druckbeaufschlagten Arbeitsraum an einer Seite des Arbeitskolbens zum Rücklaufanschluß noch nicht hergestellt ist. Wenn dann der Gegendruck am hydraulischen Pumpelement nachläßt, da beispielsweise Druckmittel aus dem Druckspeicher abgezogen wird, müßte der Kolbenschieber nun vollends in seine neue Arbeitsstellung fahren, um die anstehende Druckluft von der einen Seite des Arbeitskolbens abzulassen und die andere Seite mit Druck zu beaufschlagen. Der Kolbenschieber bleibt aber in dieser Zwischenstellung hängen und verläßt sie auch dann nicht mehr, wenn der Gegendruck des hydraulischen Pumpelements vollständig abgebaut wird. Es liegt auf der Hand, daß eine solche Pumpe dann nicht verwendet werden kann, wenn es auf eine zuverlässige Förderung ankommt, zum Beispiel beim Geschlossenhalten einer hydraulischen Presse oder dergleichen.In a known, pneumatically operated hydraulic pump (DE-GM 7 919 602 and DE-OS 2 915 096) the two ends of the spool are used in the directional control valve for the pilot pressure. The pilot pressure effective area corresponds to the cross-sectional area of the spool. A circumferential annular groove is formed in the piston valve for connecting a supply connection to the associated return connection. When the compressed air is released from the working piston into the return connection, it acts on the two flanks of the annular groove with the prevailing pressure. Since the flank surfaces are of equal size, there is no reaction force for the piston slide. To reverse the spool from one working position to the other working position, the pilot pressure is derived from the pressure on one side of the working piston and guided to one end of the spool, so that it moves to its other working position, in which it applies pressure to the one previously Side of the working piston and creates a passage from the pressure supply to the other side of the working piston. The pilot pressure is reduced after the spool has moved to its new working position above the spool. It has now been shown in practice that, in particular when the pneumatically actuated hydraulic pump works against a hydraulic pressure accumulator, an equilibrium state is gradually reached between the pneumatically actuated working piston and the hydraulic pump element which is just conveying. The reciprocating movement of the working piston slows down Approaching this state of equilibrium is increasing until the working piston finally comes to a standstill. Often, the working piston is in the equilibrium position from one end position, and the piston slide then creeps, so to speak, from one working position towards the other working position. It has now been found that the spool does not come completely into the new working position, but hangs shortly beforehand in an intermediate position in which the connection between the still pressurized working space on one side of the working piston and the return connection has not yet been established. If the back pressure on the hydraulic pump element then decreases, for example because pressure medium is withdrawn from the pressure accumulator, the piston slide would now have to move completely into its new working position in order to release the compressed air from one side of the working piston and to apply pressure to the other side. The piston slide remains in this intermediate position and does not leave it even when the back pressure of the hydraulic pump element is completely reduced. It is obvious that such a pump cannot be used when reliable delivery is important, for example when keeping a hydraulic press closed or the like.

Der Erfindung liegt die. Aufgabe zugrunde, eine pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie zuverlässig auch dann wieder anläuft, wenn ihr Arbeitskolben über längere Zeit im Gleichgewichtszustand bewegungslos verharrte.The invention is the. Object of the object to improve a pneumatically operated hydraulic pump of the type mentioned in such a way that it starts reliably again when its piston remains motionless for a long time in the state of equilibrium.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Kolbenschieber stirnseitig je ein koaxialer Hilfskolben kleineren Durchmessers zugeordnet ist, der im Wegesteuerventil-Gehäuse abgedichtet verschieblich geführt und am dem Kolbenschieber abgewandten Ende mit Vorsteuerdruck beaufschlagbar ist, und daß zwischen dem jeweils die Verbindung vom Zuführanschluß zum zugehörigen Rücklaufanschluß absperrenden Stirnende des Kolbenschiebers und dem Rücklaufanschluß ein gedrosselter Entlüftungskanal ausgebildet ist.The object is achieved in that the spool is assigned a coaxial auxiliary piston of smaller diameter on the end face, which is guided in a sealed manner in the directional control valve housing and is displaceably guided at the end facing away from the spool can be acted upon by pilot pressure, and that a throttled venting channel is formed between the front end of the spool valve, which shuts off the connection from the feed connection to the associated return connection, and the return connection.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß bei einer solchen .Ausbildung der pneumatisch betätigten Hydraulikpumpe der Kolbenschieber auch nach längerem Stillstand bei gleichzeitigem Stillstand des Arbeitskolbens seine zuvor erläuterte Zwischenstellung sofort aufgibt, wenn der Gegendruck am Arbeitskolben nachläßt und der Gleichgewichtszustand aufgehoben ist. Der Kolbenschieber wird aus dieser Zwischenstellung deswegen zuverlässig in die neue Arbeitsstellung verschoben, weil die Druckluft von der zuvor beaufschlagten Seite des Arbeitskolbens durchlecken kann und sich vor dem Stirnende des Kolbenschiebers staut, da sie gegen ein freies Durchströmen in den noch nicht freigegebenen Rücklaufanschluß gehindert wird. Zwischen der abdichtenden Führung für den Hilfskolben und dem Stirnende des Kolbenschiebers liegt eine Ringkammer vor, in der diese durchleckende Druckluft auf das Stirnende des Kolbenschiebers mit einer Wirkfläche drückt, die der Flächendifferenz zwischen dem Querschnitt des Kolbenschiebers und dem Querschnitt des Hilfskolbens entspricht. Es entsteht eine Kraft, die den Kolbenschieber geringfügig in Richtung auf seine neue Arbeitsstellung zu verschiebt, so daß schlagartig ein kleiner Durchgang vom Zuführanschluß in diese Ringkammer und gleichzeitig von der Ringkammer zum Rücklaufanschluß frei wird. Die Druckluft strömt dann rasch ein und expandiert in der Ringkammer, wobei ein neuer Kraftimpuls für den Kolbenschieber entsteht, der ihn schließlich vollständig in seine neue Arbeitsstellung drückt. Da natürlich am gegenüberliegenden Stirnende des Kolbenschiebers eine gleichartige Ringkammer vorliegt, die mit Druckluft gefüllt ist, welche ein Luftpolster bildet, das der Kolbenschieberbewegung zunächst noch entgegenstünde, sind die gedrosselten Entlüftungskanäle vorgesehen, die dieses Luftpolster in den Rücklaufanschluß hinein abbauen.It has surprisingly been found that, with such a design of the pneumatically operated hydraulic pump, the piston slide, even after a long standstill with simultaneous standstill of the working piston, immediately gives up its previously explained intermediate position when the back pressure on the working piston drops and the state of equilibrium is released. The spool is reliably moved from this intermediate position to the new working position because the compressed air can leak through from the previously applied side of the working piston and builds up in front of the front end of the spool, since it is prevented from flowing freely into the return port, which has not yet been released. Between the sealing guide for the auxiliary piston and the front end of the piston slide there is an annular chamber in which this leaking compressed air presses on the front end of the piston slide with an active surface which corresponds to the area difference between the cross section of the piston slide and the cross section of the auxiliary piston. There is a force that moves the spool slightly towards its new working position, so that suddenly a small passage from the supply connection into this annular chamber and at the same time from the annular chamber to the return connection is free. The compressed air then flows in quickly and expands in the annular chamber, creating a new force pulse for the piston valve, which finally pushes it completely into its new working position. Since, of course, there is an annular chamber of the same type at the opposite end of the piston valve, which is filled with compressed air, which forms an air cushion that initially prevents the piston valve movement still opposed, the throttled ventilation channels are provided, which break down this air cushion into the return connection.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn die Hilfskolben mit dem Kolbenschieber einstückig ausgebildet oder an den Stirnenden des Kolbenschiebers befestigt sind. Alternativ dazu ist jedoch eine Ausführungsform günstig, bei der die Hilfskolben vom Kolbenschieber getrennt ausgebildet und bei Vorsteuerdruck wechselseitig gegen das jeweilige Stirnende anlegbar sind. Die letztgenannte Ausführungsform ist herstellungstechnisch und im Hinblick auf die Montage des Wegesteuerventils günstiger.According to the invention, it is advantageous if the auxiliary pistons are formed in one piece with the piston slide or are attached to the front ends of the piston slide. As an alternative to this, however, an embodiment is favorable in which the auxiliary pistons are formed separately from the piston slide and can be alternately placed against the respective end face at pilot pressure. The last-mentioned embodiment is cheaper in terms of production technology and with regard to the mounting of the directional control valve.

Wichtig ist ferner ein weiteres Merkmal, gemäß dem jeder Hilfskolben in einer Durchgangsbohrung einer in der Kolbenschieberbohrung festgelegten Führungshülse verschiebbar ist, die einen Vorsteuerdruckraum von der vorerwähnten Kammer trennt, die vom jeweiligen Stirnende und der Führungshülse begrenzt wird. Im Gehäuse des Wegesteuerventils kann eine zylindrische durchgehende Kolbenschieberbohrung vorgesehen werden, in die nach Einsetzen des Kolbenschiebers die beiden Führungshülsen eingeschraubt werden, ehe die Hilfskolben in die Durchgangsbohrungen der Führungshülsen einzustecken sind. Dies erbringt ebenfalls Vorteile in bezug auf die Herstellung und die Montage.Also important is another feature according to which each auxiliary piston can be displaced in a through bore of a guide sleeve fixed in the piston slide bore, which separates a pilot pressure space from the aforementioned chamber, which is delimited by the respective end face and the guide sleeve. A cylindrical through piston slide bore can be provided in the housing of the directional control valve, into which the two guide sleeves are screwed after the piston slide has been inserted, before the auxiliary pistons are to be inserted into the through holes of the guide sleeves. This also has advantages in terms of manufacture and assembly.

Damit die Ausbildung eines schädlichen Druckpolsters in jeweils einer der Ringkammern vermieden wird, ist erfindungsgemäß weiterhin wichtig, daß die Entlüftungskanäle im Kolbenschieber ausgebildet sind. Es entfallen dadurch auch Bohrungsarbeiten im Gehäuse des Wegesteuerventils.In order that the formation of a harmful pressure cushion in each of the annular chambers is avoided, it is also important according to the invention that the ventilation channels are formed in the piston slide. This also eliminates drilling work in the housing of the directional control valve.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeichnet sich dadurch aus, daß jeder Entlüftungskanal von mindestens einem abgetragenen Mantelbereich des Kolbenschiebers gebildet wird, der sich vom freien Stirnende des Kolbenschiebers in Längsrichtung bis zu dem Mantelbereich erstreckt, der in einer Arbeitsstellung vor dem Rücklaufanschluß steht. Es genügt hierzu, den Kolbenschiebermantel in dem angegebenen Längserstreckungsbereich abzuschleifen oder abzufräsen.A particularly useful embodiment of the subject of the invention is characterized in that everyone Venting channel is formed by at least one worn jacket area of the piston valve, which extends in the longitudinal direction from the free front end of the piston valve to the jacket area, which is in a working position in front of the return connection. To do this, it is sufficient to grind or mill the piston valve casing in the specified longitudinal extent.

Alternativ dazu kann jeder Entlüftungskanal auch als von der Kammer zum Rücklaufanschluß führende Gehäusebohrung ausgebildet sein. Wichtig ist nur, daß der Entlüftungskanal die Kammer entlüftet, wenn durch die Stellung des Kolbenschiebers diese Kammer an sich gegenüber dem Rücklaufanschluß abgesperrt ist.As an alternative to this, each ventilation channel can also be designed as a housing bore leading from the chamber to the return connection. It is only important that the venting channel vents the chamber when this chamber itself is shut off from the return port by the position of the piston valve.

Schließlich ist noch wichtig, daß - bezogen auf die Kolbenschieberlängsachse - die Zuführanschlüsse vom Stirnende des Kolbenschiebers jeweils geringfügig voreilend zum zugehörigen Rücklaufanschluß freigebbar sind. Diese Maßnahme führt zu dem Effekt, daß das bewußte Durchlecken der Druckluft vom Zuführanschluß in die Kammer und der damit verbundene Druckimpuls für den Kolbenschieber gezielt herbeigeführt werden. Bewerkstelligen läßt sich dies entweder durch eine geringfügige Versetzung der Mündung jedes Zuführanschlusses gegenüber der Mündung des zugehörigen Rücklaufanschlusses oder durch übliche Abschrägungen oder Kerben am Kolbenschieber oder im Bereich des Zuführanschlusses.Finally, it is still important that - with respect to the longitudinal piston axis - the feed connections from the front end of the piston valve can be released slightly in advance of the associated return connection. This measure leads to the effect that the deliberate leakage of the compressed air from the supply connection into the chamber and the pressure pulse associated therewith for the piston valve are brought about in a targeted manner. This can be accomplished either by slightly displacing the mouth of each feed connection with respect to the mouth of the associated return connection, or by customary bevels or notches on the piston slide or in the area of the feed connection.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing.

Es zeigen:

  • Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer pneumatisch betätigten Hydraulikpumpe in einem Hydraulikbehälter,
  • Fig. 2 einen Axialschnitt durch das in Fig. 1 als Block dargestellte Wegesteuerventil,
  • Fig. 3 einen um 90° gedrehten Schnitt der Ebene III-III von Fig. 2, und
  • Fig. 4 einen um 90° nach unten gedrehten Horizontalschnitt durch das Wegesteuerventil von Fig. 2, und zwar in einer die Kolbenschieberlängsachse aufweisenden Horizontalebene.
Show it:
  • 1 is a schematic sectional view of a pneumatically operated hydraulic pump in a hydraulic tank,
  • 2 shows an axial section through the directional control valve shown as a block in FIG. 1,
  • Fig. 3 is a 90 ° rotated section of the plane III-III of Fig. 2, and
  • Fig. 4 is a horizontal section rotated by 90 ° down through the directional control valve of Fig. 2, in a horizontal plane having the piston slide longitudinal axis.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Aggregat ist in einem wannenförmigen Behälter 2 eine pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe 1 angeordnet. Sie wird an allen Seiten von Hydraulikflüssigkeit 4 umgeben. Der Behälter ist mit einem Deckel 3 verschlossen. Zum pneumatischen Teil der Pumpe führt eine Druckluftzuleitung 5, während eine Rücklaufleitung 6 davon weg und aus dem Behälter herausgeführt ist. Vom hydraulischen Teil der Pumpe 1 führt eine Hydraulik-Druckleitung 40 zu einem nicht dargestellten Verbraucher, z.B. einem Hydraulikspeicher.In the unit shown in Fig. 1, a pneumatically operated hydraulic pump 1 is arranged in a trough-shaped container 2. It is surrounded on all sides by hydraulic fluid 4. The container is closed with a lid 3. A compressed air supply line 5 leads to the pneumatic part of the pump, while a return line 6 leads away from it and out of the container. A hydraulic pressure line 40 leads from the hydraulic part of the pump 1 to a consumer, not shown, e.g. a hydraulic accumulator.

Die Hydraulikpumpe 1 besteht aus einer Zylinderbuchse 18, die an beiden Enden durch Zylinderböden 7 verschlossen wird, so daß darin ein abgeschlossener Zylinderraum 8 entsteht. Zwischen den Zylinderböden 7 ist ein doppelseitig beaufschlagbarer, pneumatischer Arbeitskolben 9 verschieblich gelagert, der am Umfang mit Ringdichtungen 10 ausgestattet ist. Eine Querbohrung 11 durchsetzt den Arbeitskolben 9. Der Arbeitskolben 9 besitzt ferner eine durchgehende Kolbenstange 12 oder zwei Kolbenstangenstummeln, die durch die Zylinderböden 7 und Dichtungen 13 abgedichtet sind und verschieblich nach außen ragen.The hydraulic pump 1 consists of a cylinder liner 18, which is closed at both ends by cylinder bottoms 7, so that a closed cylinder space 8 is formed therein. Between the cylinder bottoms 7, a double-acting pneumatic working piston 9 is slidably mounted, which is equipped with ring seals 10 on the circumference. A transverse bore 11 passes through the working piston 9. The working piston 9 also has a continuous piston rod 12 or two piston rod stubs which are sealed by the cylinder bottoms 7 and seals 13 and project displaceably outwards.

Zur Beaufschlagung des Arbeitskolbens ist ein Wegesteuerventil 14 rittlings auf die Zylinderbuchse 18 aufgesetzt; über das Wegesteuerventil 14 wird von der Druckluftzuleitung 5 jeweils wechselseitig über Zuführanschlüsse 20 und 21 einer Kolbenseite des Arbeitskolbens 9 Druckluft zugeführt. Über im Detail aus den Fig. 2 bis 4 erkennbare Rücklaufanschlüsse 28, 29 wird die verbrauchte Druckluft zur Rücklaufleitung 6 geführt. Im Querschnitt kleine Strömungskanäle 23 in der Zylinderbuchse 18 dienen zum Abzapfen von Vorsteuerdruck. Mit diesem Vorsteuerdruck wird das Wegesteuerventil 14 betätigt. Die Strömungskanäle 22 werden von den Ringdichtungen 10 des Arbeitskolbens 9 derart überfahren, daß dieser durch seine Stellung jeweils die Umsteuerung des Wegesteuerventils und die ordnungsgemäße Beaufschlagung der Zylinderteilräume veranlaßt.To act on the working piston, a directional control valve 14 is placed astride the cylinder liner 18; via the directional control valve 14 is from the Compressed air supply line 5 is alternately supplied with compressed air via supply connections 20 and 21 to a piston side of the working piston 9. The used compressed air is led to the return line 6 via return connections 28, 29 which can be seen in detail from FIGS. 2 to 4. Small flow channels 23 in the cylinder liner 18 serve to tap pilot pressure. The directional control valve 14 is actuated with this pilot pressure. The flow channels 22 are run over by the ring seals 10 of the working piston 9 in such a way that their position causes the reversal of the directional control valve and the correct loading of the partial cylinder spaces.

An der Außenseite der Zylinderböden 7 ist je ein Trägerteil 27 mit Spannschrauben befestigt, an dem jeweils ein hydraulisches Pumpelement 19 befestigt ist. Jedes Pumpelement 19 besitzt ein nicht dargestelltes Druckventil und ein Saugventil sowie einen Tauchkolben 34, der am freien Ende mit einem Bund 35 versehen ist und damit von einer Feder 33 gegen das mit 26 bezeichnete, freie Ende der Kolbenstange 12 gedrückt wird.On the outside of the cylinder bottoms 7, a carrier part 27 is fastened with clamping screws, to each of which a hydraulic pump element 19 is fastened. Each pump element 19 has a pressure valve, not shown, and a suction valve, as well as a plunger 34, which is provided with a collar 35 at the free end and is thus pressed by a spring 33 against the free end of the piston rod 12, designated 26.

Die Hydraulikpumpe 1 arbeitet wie folgt:

  • In der in Fig. 1 gezeigten Stellung gelangt die Druckluft aus der Zuführleitung 5 und den Zuführanschluß 21 auf die linke Seite des Arbeitskolbens 9 und verschiebt diesen nach rechts. Die auf der rechten Seite des Kolbens befindliche Druckluft wird durch den Zuführanschluß 20 und das Wegesteuerventil in die Rücklaufleitung 6 gepreßt. Bei seiner Bewegung nach rechts hat der Arbeitskolben 9 über die Kolbenstange 12 im rechten Pumpelement 19 einen Ausstoßtakt für Hydraulikflüssigkeit bewirkt. In dem linken Pumpelement 19 hat hingegen die Feder 33 einen Saughub bewirkt und den Tauchkolben 34 der Bewegung der Kolbenstange 12 nachgeführt.
The hydraulic pump 1 works as follows:
  • In the position shown in Fig. 1, the compressed air from the feed line 5 and the feed port 21 reaches the left side of the working piston 9 and shifts it to the right. The compressed air located on the right side of the piston is pressed through the feed connection 20 and the directional control valve into the return line 6. When it moved to the right, the working piston 9 caused an ejection stroke for hydraulic fluid via the piston rod 12 in the right pump element 19. In the left pump element 19, however, the spring 33 has brought about a suction stroke and tracked the plunger 34 of the movement of the piston rod 12.

Wenn der Arbeitskolben 9 in seiner äußersten rechten Stellung angelangt ist, überfährt seine linke Ringdichtung 10 den Strömungskanal, so daß er durch diesen Vorsteuerdruck in das Wegesteuerventil 14 gelangt. Im Wegesteuerventil 14 wird nun ein Kolbenschieber 30 so umgesteuert, daß der Druckluftanschluß 20 an die Druckluftzufuhr 5 angeschlossen wird. Daraufhin wird der Arbeitskolben 9 wieder nach links verschoben. Dann arbeitet das in Fig. 1 rechte Pumpelement im Saugtakt, während das linke Pumpelement im Drucktakt arbeitet.When the working piston 9 has reached its extreme right position, its left ring seal 10 runs over the flow channel, so that it reaches the directional control valve 14 as a result of this pilot pressure. In the directional control valve 14, a piston slide 30 is now reversed so that the compressed air connection 20 is connected to the compressed air supply 5. Thereupon, the working piston 9 is again shifted to the left. Then the pump element on the right in FIG. 1 operates in the suction cycle, while the left pump element works in the pressure cycle.

Das Wegesteuerventil 14 besitzt ein quaderförmiges Gehäuse 15, das über eine Zwischenlage 16 unmittelbar auf der Zylinderbuchse 18 befestigt ist. Das Gehäuse 15 wird in Längsrichtung von einer zylindrischen Kolbenschieberbohrung 17 durchsetzt. Zur Kolbenschieberbohrung 17 führt in der Mittelsymmetrieebene des Gehäuses 15 ein Druckluftanschluß 24, der mit der Druckluftzuführleitung 5 verbunden ist. Dem Druckluftanschluß 24 gegenüberliegend, jedoch seitlich dazu versetzt, sind Zuführanschlüsse 25 und 26 zugeordnet, an die sich die Anschlüsse 20 und 21 zu den jeweiligen Kolbenseiten anschließen. In denselben Radialebenen wie die Zuführanschlüsse 25, 26 befinden sich jeweils paarweise angeordnete Rücklaufanschlüsse 28 und 29, die in nicht näher dargestellter Weise zu der Rücklaufleitung 6 führen. Die Rücklaufanschlüsse 28 und 29 schneiden die Gehäusebohrung jeweils außenseitig (siehe Fig. 3 und 4). In der Gehäusebohrung 17 ist der Kolbenschieber 30 längsverschieblich abgedichtet geführt, der ein vertikal durchgehendes Langloch 31 und ebene Stirnenden 32 besitzt. Die Enden der Gehäusebohrung 17 werden durch Verschlußschrauben 36 abgedichtet, die im Gehäuseinneren Vorsteuerdruckkammern 37 begrenzen. Die Vorsteuerdruckkammem37 werden andererseits durch Führungshülsen 38 begrenzt, die mit jeweils einer Dichtung 40 versehen und in der Gehäusebohrung 17 festgelegt sind. Zwischen dem jeweils inneren Stirnende jeder Führungshülse 38 und dem dieser zugewandten Stirnende 32 des Kolbenschiebers ist eine Ringkammer 39 ausgebildet. In jeder Führungshülse 38 ist ein Hilfskolben 41 abgedichtet verschieblich geführt, dessen außenliegendes Stirnende in die Vorsteuerkammer 37 ragt, während sein inneres Ende gegen ein Stirnende 32 des Kolbenschiebers 30 anlegbar ist. Im Gehäuse 15 ist ferner ein Stift 42 vorgesehen, der in das Langloch 31 ragt und sowohl eine Verdrehsicherung des Kolbenschiebers 30 als auch eine Hubbegrenzung bewirkt. Von den Anschlußkanälen 23 führen Gehäusebohrungen 43 und 44 zu den Vorsteuerkammern 37. Stopfen 45 schließen nicht näher hervorgehobene Hilfsbohrungen im Gehäuse nach außen hin ab, die den Zuführanschlüssen 25 und 26 angehören. Aus jeder Kammer 39 führt ein gedrosselter Entlüftungskanal 46 zu einem Rücklaufanschluß 28, 29. Diese Entlüftungskanäle 46 werden (Fig. 2, 3) durch seitliche Abtragungen am Mantel des Kolbenschiebers 30 gebildet, wobei sich diese Abtragungen vom jeweiligen Stirnende des Kolbenschiebers bis zu dem Mantelbereich erstrecken, mit dem der Kolbenschieber 30 in jeweils einer Arbeitsstellung vor den Rücklaufanschlüssen 28, 29 steht.The directional control valve 14 has a cuboid housing 15, which is attached directly to the cylinder liner 18 via an intermediate layer 16. The housing 15 is penetrated in the longitudinal direction by a cylindrical piston slide bore 17. A compressed air connection 24, which is connected to the compressed air supply line 5, leads to the piston slide bore 17 in the central plane of symmetry of the housing 15. Supply connections 25 and 26 are assigned to the compressed air connection 24 opposite, but laterally offset, to which the connections 20 and 21 connect to the respective piston sides. In the same radial planes as the feed connections 25, 26 there are in each case paired return connections 28 and 29, which lead to the return line 6 in a manner not shown. The return connections 28 and 29 each cut the housing bore on the outside (see FIGS. 3 and 4). In the housing bore 17, the piston slide 30 is guided so as to be longitudinally displaceably sealed and has a vertically continuous elongated hole 31 and flat end faces 32. The ends of the housing bore 17 are sealed by screw plugs 36 which delimit pilot pressure chambers 37 inside the housing. The pilot pressure chambers 37, on the other hand, are delimited by guide sleeves 38, each of which is provided with a seal 40 and fixed in the housing bore 17. Between the inner end of each guide sleeve 38 and an annular chamber 39 is formed on the end 32 of the spool that faces this end. In each guide sleeve 38, an auxiliary piston 41 is guided in a sealed, displaceable manner, the outer end of which protrudes into the pilot chamber 37, while its inner end can be placed against an end 32 of the piston slide 30. In the housing 15, a pin 42 is also provided, which protrudes into the elongated hole 31 and both secures the piston slide 30 and causes a stroke limitation. Housing bores 43 and 44 lead from the connecting channels 23 to the pilot chambers 37. Plugs 45 close auxiliary bores in the housing, which are not highlighted, and which belong to the feed connections 25 and 26. From each chamber 39, a throttled ventilation duct 46 leads to a return connection 28, 29. These ventilation ducts 46 (FIG. 2, 3) are formed by lateral removals on the jacket of the piston slide 30, these removals extending from the respective front end of the piston slide to the jacket region extend with which the spool 30 is in a working position in front of the return ports 28, 29.

In Fig. 4 ist eine Variante bei der Ausbildung eines Entlüftungskanals 46' gezeigt, wobei dieser als Gehäusebohrung von der Kammer 39 zum Rücklaufanschluß 28 (strichliert angedeutet) ausgebildet ist.4 shows a variant in the formation of a ventilation channel 46 ', this being designed as a housing bore from the chamber 39 to the return connection 28 (indicated by dashed lines).

Das Wegeventil arbeitet wie folgt:

  • Der Arbeitskolben 9 hat mit seiner Ringdichtung 10 soeben den Kanal 23 überfahren. Zuvor hat die in Fig. 2 rechte Ringdichtung den rechten Anschluß 23 überfahren, so daß die bis dahin mit Vorsteuerdruck beaufschlagte, rechte Steuerkammer 37 in die Bohrung 11 hinein entlüftet wurde. Über das Langloch 31 steht der Druckanschluß 24 unmittelbar mit dem Zuführanschluß 25 in Verbindung. Gleichzeitig steht der Zuführanschluß 26 über die Ringkammer 39 mit den Rücklaufanschlüssen 29 in Verbindung. Da die Druckluft von der linken Seite des Arbeitskolbens 9 über den Kanal 23 nun in die Steuerkammer 37 gelangt, wird der Hilfskolben 41 nach rechts verschoben, wobei er den Kolbenschieber 30 aus der dargestellten linken Arbeitsstellung nach rechts verschiebt. Sobald das rechte Stirnende 32 den Zuführanschluß 26 abgedeckt hat, wird das dann in der Kammer 39 entstehende Luftpolster über den rechten, gedrosselten Entlüftungskanal 46 weiterhin in die Rücklaufanschlüsse 29 abgebaut. Der Kolbenschieber kann bis in seine rechte Arbeitsstellung verfahren, wo er durch den Stift 42 abgefangen wird.
The directional control valve works as follows:
  • The working piston 9 has just run over the channel 23 with its ring seal 10. Before that, the right ring seal in FIG. 2 passed over the right connection 23, so that the right control chamber 37, which had been acted upon by pilot pressure up to that point, was vented into the bore 11. The pressure connection 24 is connected directly to the feed connection 25 via the elongated hole 31. At the same time, the feed connection 26 protrudes the annular chamber 39 with the return ports 29 in connection. Since the compressed air now passes from the left side of the working piston 9 via the channel 23 into the control chamber 37, the auxiliary piston 41 is shifted to the right, whereby it moves the piston slide 30 from the left working position shown to the right. As soon as the right front end 32 has covered the feed connection 26, the air cushion which then arises in the chamber 39 is further broken down into the return connections 29 via the right, throttled ventilation duct 46. The piston slide can move into its right working position, where it is intercepted by the pin 42.

Bei dieser Verschiebebewegung des Kolbenschiebers wird zunächst der Zuführanschluß 25 abgesperrt und gleichzeitig der Zuführanschluß 26 von den Rücklaufanschlüssen 29 getrennt. In weiterer Folge gibt das linke Stirnende 32 des Kolbenschiebers die Verbindung vom Zuführanschluß 25 zur Ringkammer 39 und von dieser zu den Rücklaufanschlüssen frei. Gleichzeitig wird eine Verbindung vom Druckanschluß 24 über das Langloch 31 zum Zuführanschluß 26 hergestellt. Der Arbeitskolben 9 wird umgesteuert. Solange der Gegendruck von den Pumpelementen 19 noch geringer ist als die durch den Arbeitskolben in Abhängigkeit von der Höhe des Drucks der Druckluft erzeugte Kraft, bewegt sich der Arbeitskolben taktweise hin und her.During this displacement movement of the piston valve, the feed connection 25 is first shut off and at the same time the feed connection 26 is separated from the return connections 29. Subsequently, the left end 32 of the spool releases the connection from the feed port 25 to the annular chamber 39 and from there to the return ports. At the same time, a connection is established from the pressure connection 24 via the elongated hole 31 to the feed connection 26. The working piston 9 is reversed. As long as the back pressure from the pump elements 19 is still lower than the force generated by the working piston depending on the level of the pressure of the compressed air, the working piston moves back and forth in cycles.

Mit zunehmendem Gegendruck der hydraulischen Pumpelemente nähert sich die Pumpe einem Gleichgewichtszustand, in dem schließlich die Kraft des Arbeitskolbens von der Gegenkraft eines Fumpelementes aufgehoben wird. Bei der Annäherung an diesen Gleichgewichtszustand verlangsamt sich die hin- und hergehende Bewegung des Arbeitskolbens, bis dieser schließlich stehenbleibt. Der letzte Arbeitstakt des Arbeitskolbens läuft mit einer mit dem menschlichen Auge nahezu nicht mehr wahrnehmbaren Geschwindigkeit ab- Der Gleichgewichtszustand kann bei einer Stellung des Arbeitskolbens eintreten, und dies ist sogar häufig der Fall, bei der dieser (siehe Fig. 2) mit seiner linken Ringdichtung 10 den Kanal 23 gerade noch nicht überfahren hat. In der Steuerdruckkammer 37 kann sich demzufolge kein ausreichender Vorsteuerdruck aufbauen, der in der Lage wäre, über den Hilfskolben 41 den Kolbenschieber voll in seine rechte Arbeitsstellung zu verschieben. Vielmehr zeigt sich, daß der Kanal 23 nur mit ganz geringem Druck beaufschlagt wird, welcher Druck dann nur dazu führt, daß der Kolbenschieber nach rechts verschoben wird, bis er schließlich in einer Zwischenstellung stehenbleibt, in der sein linkes Stirnende 32 den Zuführanschluß 25 gerade noch nicht freigibt. Der Arbeitskolben und der Kolbenschieber 30 verharren nun in diesen Stellungen, solange der Gleichgewichtszustand andauert. Dabei läßt sich nicht vermeiden, daß die an der linken Seite des Arbeitskolbens 9 anstehende Druckluft in die linke Ringkammer 39 hinein durchzulecken beginnt. Infolge eines Druckaufbaus in der linken Ringkammer 39 ergibt sich an der Stirnfläche 32 eine Kraftkomponente, die den Kolbenschieber 30 nur ganz geringfügig in Richtung auf seine neue Arbeitsstellung zu verschiebt. Dadurch wird die Strömungsverbindung vom Zuführanschluß 25 zur linken Ringkammer 39 noch vergrößert, wobei gleichzeitig auch der gedrosselte Entlüftungskanal 46 und ein kleiner Durchlaß zu den Rücklaufkanälen 28 frei wird. Die in die Ringkammer 39 dann verstärkt einströmende Druckluft expandiert jedoch nach der gedrosselten Einströmung, ehe sie in den Rücklaufanschluß 28 abströmt. Diese geringfügige Expansion reicht aus, den Kolbenschieber 30 aus seiner Zwischenstellung vollends in die neue Arbeitsstellung zu drängen. Die rechte Seite des Arbeitskolbens 9 ist dann mit der Druckversorgung 5 verbunden, während die linke Seite voll mit dem Rücklauf in Verbindung steht. Wenn dann der Gleichgewichtszustand noch andauert, findet zwar keine weitere Bewegung des Arbeitskolbens 9 statt, jedoch steht der Kolbenschieber in der richtigen Arbeitsstellung, in der bei Nachlassen des hydraulischen Gegendrucks am Arbeitskolben das Wegesteuerventil wieder mit seiner richtigen Funktion in Tätigkeit tritt.With increasing back pressure of the hydraulic pump elements, the pump approaches an equilibrium state in which the force of the working piston is finally canceled by the counterforce of a pump element. When this equilibrium state is approached, the reciprocating movement of the working piston slows down until it finally stops. The last work cycle of the working piston runs at a speed that is almost imperceptible to the human eye The equilibrium state can occur when the working piston is in a position, and this is often the case in which the left-hand ring seal 10 (see FIG. 2) has not yet passed channel 23. Accordingly, sufficient pilot pressure cannot build up in the control pressure chamber 37, which would be able to move the piston slide fully into its right-hand working position via the auxiliary piston 41. Rather, it turns out that the channel 23 is only subjected to very low pressure, which pressure then only leads to the piston slide being shifted to the right until it finally stops in an intermediate position in which its left end face 32 just barely feeds the connection 25 does not release. The working piston and the piston slide 30 now remain in these positions as long as the state of equilibrium continues. It cannot be avoided that the compressed air on the left side of the working piston 9 begins to leak into the left annular chamber 39. As a result of a pressure build-up in the left-hand annular chamber 39, a force component results on the end face 32 which only slightly displaces the piston slide 30 in the direction of its new working position. As a result, the flow connection from the supply connection 25 to the left annular chamber 39 is further enlarged, the throttled ventilation duct 46 and a small passage to the return ducts 28 also being cleared at the same time. The compressed air then flowing into the annular chamber 39, however, expands after the throttled inflow before it flows out into the return connection 28. This slight expansion is sufficient to completely push the piston slide 30 out of its intermediate position into the new working position. The right side of the working piston 9 is then connected to the pressure supply 5, while the left side is fully connected to the return. If the state of equilibrium then continues, there is no further movement of the working piston 9, however the spool is in the correct working position, in which the directional control valve starts operating again with its correct function when the hydraulic back pressure on the working piston decreases.

Dieser Effekt des Druckimpulses in den Ringkammern 39 tritt auch dann zuverlässig auf, wenn die Hilfskolben einstückig mit dem Kolbenschieber ausgebildet sind. Wichtig ist nur, daß die Querschnittsfläche der Hilfskolben kleiner ist als die Wirkfläche des Kolbenschiebers in der Kammer 39, und daß eine gedrosselte Entlüftungsleitung aus den Kammern 39 herausführt, die die Luftpolster abbaut, die die gewünschte Wirkung der verhältnismäßig schwachen Druckimpulse bzw. der durch diese Druckimpulse ausgeübten Kräfte am Kolbenschieber kompensieren könnten.This effect of the pressure pulse in the annular chambers 39 also occurs reliably when the auxiliary pistons are formed in one piece with the piston slide. It is only important that the cross-sectional area of the auxiliary pistons is smaller than the effective area of the spool in the chamber 39, and that a throttled vent line leads out of the chambers 39, which breaks down the air cushions, which have the desired effect of the relatively weak pressure impulses or by them Could compensate pressure impulses on the spool.

Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß die Stirnenden 32 des Kolbenschiebers die Zuführanschlüsse 25, 26 voreilend zu den Rücklauf anschlüssen freigeben. Zu diesem Zweck sind entweder an den Einmündungen der Zuführanschlüsse kleine Abschrägungen vorgesehen oder es wird eine kleine Versetzung zwischen jedem Zuführanschluß und seinem gegenüberliegenden Rücklaufanschluß - bezogen auf die Schieberlängsachse - vorgesehen.Finally, it should be pointed out that the front ends 32 of the piston slide release the feed ports 25, 26 leading to the return ports. For this purpose, either small bevels are provided at the mouths of the feed connections or a small offset is provided between each feed connection and its opposite return connection - with respect to the longitudinal axis of the slide.

Claims (8)

1. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe, mit einem doppelt wirkenden, über ein Wegesteuerventil wechselseitig beaufschlagbaren Arbeitskolben zum Betätigen hydraulischer Pumpelemente, mit einem durch von der Druckbeaufschlagung des Arbeitskolbens abgeleiteten Vorsteuerdruck zwischen zwei Arbeitsstellungen verschiebbaren Kolbenschieber im Wegesteuerventil, der in jeder Arbeitsstellung einen Zuführanschluß mit der Druckversorgung und einen anderen Zuführanschluß mit einem Rücklaufanschluß verbindet, wobei die Rücklaufanschlüsse in annähernd denselben Radialebenen - bezogen auf die Kolbenschieberlängsachse - wie die Zuführanschlüsse liegen, dadurch gekennzeichnet , daß dem Kolbenschieber (30) stirnseitig je ein koaxialer Hilfskolben (41) kleineren Durchmessers zugeordnet ist, der im Wegesteuerventil-Gehäuse abgedichtet verschieblich geführt und am dem Kolbenschieber abgewandten Ende mit Vorsteuerdruck beaufschlagbar ist, und daß zwischen dem jeweils die Verbindung vom Zuführanschluß zum zugehörigen Rücklaufanschluß absperrenden Stirnende des Kolbenschiebers (30) und dem Rücklaufanschluß ein gedrosselter Entlüftungskanal (46, 46') ausgebildet ist.1.Pneumatically operated hydraulic pump, with a double-acting working piston, which can be acted upon alternately via a directional control valve, for operating hydraulic pump elements, with a spool valve in the directional control valve, which can be displaced between two working positions by the pilot pressure being derived from the pressurization of the working piston, which in each working position has a supply connection with the pressure supply and connects another feed connection with a return connection, the return connections in approximately the same radial planes - with respect to the longitudinal piston axis - as the Zu Guide connections are located, characterized in that the piston spool (30) is assigned a coaxial auxiliary piston (41) with a smaller diameter on the end face, which is guided displaceably in a sealed manner in the directional control valve housing and can be acted upon by pilot pressure at the end facing away from the piston spool, and that between each of which A throttled ventilation channel (46, 46 ') is formed from the supply connection to the front end of the spool valve (30) which shuts off the associated return connection and the return connection. 2. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hilfskolben mit dem Kolbenschieber (30) einstückig ausgebildet oder an den Stirnenden des Kolbenschiebers befestigt sind.2. Pneumatically operated hydraulic pump according to claim 1, characterized in that the auxiliary pistons with the piston slide (30) are integrally formed or attached to the front ends of the piston slide. 3. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hilfskolben (41) vom Kolbenschieber (30) getrennt ausgebildet und bei Vorsteuerdruckbeaufschlagung wechselseitig gegen das jeweilige Stirnende (32) anlegbar sind.3. Pneumatically operated hydraulic pump according to claim 1, characterized in that the auxiliary pistons (41) from the piston slide (30) are formed separately and can be applied alternately against the respective end face (32) when the pilot pressure is applied. 4. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Hilfskolben (41) in einer Durchgangsbohrung einer in der Kolbenschieberbohrung (17) festgelegten Führungshülse (38) verschiebbar ist, die einen Vorsteuerdruckraum (37) von einer Kammer (39) trennt, die vom jeweiligen Stirnende (32) und der Führungshülse begrenzt wird.4. Pneumatically operated hydraulic pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that each auxiliary piston (41) is displaceable in a through bore of a guide sleeve (38) fixed in the piston slide bore (17), which has a pilot pressure chamber (37) from a chamber ( 39) separates, which is limited by the respective end face (32) and the guide sleeve. 5. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Entlüftungskanäle (46) im Kolbenschieber (30) ausgebildet sind.5. Pneumatically operated hydraulic pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ventilation channels (46) are formed in the piston valve (30). 6. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Entlüftungskanal (46) von mindestens einem abgetragenen Mantelbereich des Kolbenschiebers (30) gebildet wird, der sich vom Stirnende (32) des Kolbenschiebers (30) in Längsrichtung bis zu dem Mantelbereich erstreckt, der in einer Arbeitsstellung vor dem Rücklaufanschluß (28, 29) steht.6. Pneumatically operated hydraulic pump according to claim 4, characterized in that the ventilation channel (46) is formed by at least one worn-off jacket area of the piston valve (30), which extends from the front end (32) of the piston valve (30) in the longitudinal direction to the jacket area , which is in a working position in front of the return connection (28, 29). 7. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Entlüftungskanal (26') als von der Kammer (39) zum Rücklauf führende Gehäusebohrung ausgebildet ist.7. Pneumatically operated hydraulic pump according to claim 4, characterized in that the ventilation channel (26 ') is formed as a housing bore leading from the chamber (39) to the return. 8. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß - bezogen auf die Kolbenschieberlängsachse - die Zuführanschlüsse (25, 26) vom Stirnende (32) des Kolbenschiebers (30) jeweils geringfügig voreilend zum zugehörigen Rücklaufanschluß (28, 29) freigebbar sind.8. Pneumatically operated hydraulic pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that - based on the longitudinal piston axis - the feed connections (25, 26) from the front end (32) of the piston valve (30) each slightly leading to the associated return port (28, 29th ) can be released.
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