PNEUMATICALLY POWERED HYDRAULIC PUMP

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: Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe Beschreibung 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 Rück lauf ans chlüsse in annähernd denselben Radialebenen bezogen auf die Kolbenschieberlängsachse - wie die Zuführanschlüsse liegen. 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 den 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 Gleichgewichts stellung vcai 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. 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. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass dem Kolbenschieber stirnseitig je ein koaxia ler 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. Es hat sich überraschend gezeigt, dass bei einer solchen Ausbildung der pneuma-tisch 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 Eolbenschie- bers staut, da sie gegen ein freies Durchströmen in den noch nicht freigegebenen Rückl auf anschluss gehindert wird. Zwischen der abdichtenden Führung für den Eilfs- kolben 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 Hilf skolbens 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 Buft- polster bildet, das der Kolbenschieberbewegung zunächst noch entgegenstünde, sind die gedrosselten Entlüftungskanäle vorgesehen, die dieses Buftpolster in den Rücklaufanschluss hinein abbauen. 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 je- weilige Stirnende anlegbar sind. Die letztgenannte Ausführungsform ist herstellungstechnisch und im Einblick auf die Montage des Wegesteuerventils günstiger, 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 Eolbenschie- berbohrung vorgesehen werden, in die nach Einsetzen des Kolbensciiiebers die beiden Führnngshülsen eingeschraubt werden, ehe die Hilf skolben in ie die Durchgangsbohrungen der Führungshülsen einzustecken sind. Dies erbringt ebenfalls Vorteile in bezug auf die Herstellung und die Montage. Damit die Ausbildung eines schädlichen Druckpolsters in jeweils einer der Ringkammern vermieden wird, ist erfindungsgemäss weiterhin wichtig, dass die Entlüftungs- kanäle im Kolbenschieber ausgebildet sind. Es entfallen dadurch auch Bohrungsarbeiten im Gehäuse des Wegesteuerventils 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 Langsrich- tung bis zu dem Mantelbereich erstreckt, der in einer Arbeitsstellung vor dem Rücklaufanschluss steht. Es genügt hierzu, den Kolbenschiebermantel in dem angegebenen tängserstreckungsbereich abzuschleifen oder abzufräsen. 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 gegen über dem Rücklaufanschluss abgesperrt ist. 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. Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer pneu matisch betätigten Hydraulikpumpe in einem Hydraulikbehält er, Fig. 2 einen Axialschnitt durch das in Fig. 1 als Block dargestellte Wegesteuerventil, Fig. 3 einen um aOO gedrehten Schnitt der Ebene III-III von Fig. 2, und Fig. 4 einen um 90 nach unten gedrehten Horizontal schnitt durch das Wegesteuerventil von Fig. 2, und zwar in einer die Kolbenschieberlängsachse aufweisenden Horizontalebene. 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 Die Hydraúlikpumpe 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. Zur Beaufschlagung des Arbeitskolbens ist ein Wegesteuerventil 14 rittlings auf die Zylinderbuchse 18 aufgesetzt, über das Wegesteuerventil 14 wird von der Druckluft zuleitung 5 jeweils wechselseitig über Zuführ- anschlüsse 20 und 21 einer Kolbenseite des Arbeitskolbens 9 Druckluft zugeführt. timer im Detail aus den Big. 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. 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. 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 Kol- bens 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. 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 Druckluft zufuhr 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. 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 Kolben schieberbohrung 17 durchsetzt. Zur Kolbenschieberbohrung 17 führt in der Nittelsymmetrieebene des Gehäuses 15 ein Druckluftanschluss 24, der mit der Druckluft zuführleitung 5 verbunden ist. Dem Druckluftanschluss 24 gegenüberliegend, jedoch seitlich dazu versetzt, sind Zuführanschlüsse 25 und 26 zugeordnetg an die sich die Anschlüsse 20 und 21 zu den Jeweiligen Kolbenseiten anschliessen. In denselben Radialebenen wie die Zuführ- anschlüsse 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 Vorsteuerdruckkammem 37 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 Solbenschie- bers ist eine Ringkammer 39 ausgebildet. In jeder Füh- rungshülse 38 ist ein Hilfskolben 41 abgedichtet ver schieblich 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 Hilfs- bohrungen im Gehäuse nach aussen hin ab, die den Zuführ- anschlüssen 25 und 26 angehören. Aus jeder Kammer 39 führt ein gedrosselter Entlüftungskanal 46 zu einem Ricklaufanschluss 28, 29. Diese Entlüftungakanäle 46 werden (Fig. 2, 3) durch seitliche Abtragungen am Mantel des Kolbenschiebers 30 gebildet, wobei sich diese Abtragungen vom jeweiligen Stirnende des Kolbensciebers bis zu dem Mantelbereich erstrecken, mit dem der Kolbenschieber 30 in Jeweils einer Arbeitsstellung vor den Rick- laufanschlüssen 28, 29 steht. In Fig. 4 ist eine Variante bei der Ausbildung eines Ehtluftungskanals 46' gezeigt, wobei dieser als Gehäusebohrung von der Kammer 39 zum Fücklaufanschluss 28 (strichliert angedeutet) ausgebildet ist 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 ent lüftet 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 Rückl auf anschlüssen 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. Bei dieser Verschiebebewegung des Kolbenschiebers wird zunächst der Zuführanschluss 25 abgesperrt und gleichzeitig der Zuführanschluss 26 von den Rücklauf an schlüs- sen 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 Zufüiiranschluss 26 hergestellt Der Arbeitskolben 9 wird ungesteuert. 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. Mit zunehmendem Gegendruck der hydraulischen Pumpelemente nähert sich die Pumpe einem Gleichgewichtszustand, in dem schliesslich die Kraft des Arbeitskolbens von der Gegenkraft eines Pumpelementes 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 Geschwin digkeit 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-Zwischen- stellung 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. 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 Hilfs- kolben kleiner ist als die Wirkfläche des Kolbenschie- bers 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. Schliesslich ist noch darauf hinzuweisen, dass die Stirnenden 32 des Kolbenschiebers die Zuführanschlüsse 25, 26 voreilend zu den Rücklaufanschlüssen freigeben. Zu diesem Zweck sind entweder an den Einmündungen der Zuführan- schlüsse kleine Abschrägungen vorgesehen oder es wird eine kleine Versetzung zwischen jedem Zuführanschluss und seinem gegenüberliegenden Rucklaufanschluss - bezogen auf die Schieberlängsachse - vorgesehen.

Claims: Pneumatisch betätigte HydraSikPumpe Patentansprüche 1. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe, mit einem doppelt wirkenden, über ein Wegesteuerventil wechsel seitig beaufschlagbaren Arbeitskolben zum Betätigen hydraulischer Pumpelemente, mit einem durch von der Druckbeaufschlagung des Arbeitskolbens abgeleiteten Vorsteuerdruck zwischen zwei Arbeitsstellungen ver schiebbaren Kolbenschieber im Wegesteuerventil, der in jeder Arbeitsstellung einen Zuführanschluss mit der Druckversorgung und einen anderen Zuführanschluss mit einem Rücklaufanschluss verbindet, wobei die Rücklauf anschlüsse in annähernd denselben Radialebenen - be zogen auf die Kolbenschieberlängsachse - wie die Zu führanschlüsse liegen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass dem Kolbenschieber (30) stirn seitig 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 Kolben schiebers (30) und dem Rücklaufanschluss ein gedros selter Entlüftungskanal (46, 46') ausgebildet ist. 2. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Hilf skolben mit dem Kolbenschieber (30) einstückig ausgebildet oder an den Stirnenden des Eolbenschie- bers befestigt sind. 3. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rilfskolben (41) vom Kolbenschieber (30) getrennt ausgebildet und bei Vorsteuerdruckbeaufschlagung wechselseitig gegen das Jeweilige Stirnende (32) anlegbar sind. 4. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass Jeder Hilfskolben (41) in einer Durch gangsbohrung einer in der Kolbenschieberbohrung (17) festgelegten Führungshülse (38) verschiebbar ist, die einen Vorsteuerdruckraum (37) von einer Kam mer (39) trennt, die vom jeweiligen Stirnende (32) und der Führungshülse begrenzt wird. 5. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Entlüftungskanäle (46) im Kolben schieber (30) ausgebildet sind. 6. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Ent lüftungskanal (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. 7. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Ent lüftungskanal (26') als von der Kammer (39) zum Rücklauf führende Gehäusebohrung ausgebildet ist. 8. Pneumatisch betätigte Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass - bezogen auf die Kolbenschieberlängs achse - die Zuführanschlüsse (25, 26) vom Stirnende (32) des Kolbenschiebers (30) jeweils geringfügig vor eilend zum zugehörigen Rücklaufanschluss (28, 29) freigebbar sind.

Inventors: BRUNNER, RUDOLF
Applicants: HEILMEIER & WEINLEIN FABRIK FUR OEL-HYDRAULIK GMBH & CO. KG
Application year: 1981
Main classification: F01L25
IPC codes: F01L25, F04B9