AT502871A1

AT502871A1 - Hydraulikzylinder

Info

Publication number: AT502871A1
Application number: AT0187405A
Authority: AT
Inventors: Johann Dr Schabelreiter; Herbert Dipl Ing Marquardt; Horst Dipl Ing Joebstl
Original assignee: Schwing Gmbh F
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2007-06-15
Also published as: US20090090687A1; ES2310160T3; KR101339853B1; CA2629973C; AT502871B1; CN101313156B; EP1952033A1; WO2007057100A1; CN104314910A; CA2629973A1; BRPI0619397A2; EP1952033B1; CN104314910B; CN101313156A; ES2310160T1; AU2006314881A1; KR20080082648A; AU2006314881B2

Description

Hydraulikzylinder
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hydraulikzylinder für mehrteiligen Mastaufbau aus mindestens zwei gelenkig verbundenen Mastarmen, von denen einer durch den Hydraulikzylinder gegenüber dem anderen Mastarm verschwenkbar ist, insbesondere für Betonpumpen, Krane, Hebebühnen und dergleichen, mit einem in einem Bodenbereich einseitig geschlossenen Zylinderbehälter zur Aufnahme eines Kolbens.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung mit Mastaufbau mit mindestens zwei gelenkig verbundenen Mastarmen, von denen einer durch einen Hydraulikzylinder gegenüber dem anderen Mastarm verschwenkbar ist, insbesondere für Betonpumpen, Krane, Hebebühnen und dergleichen.
So genannte Mastaufbauten aus einer Mehrzahl jeweils paarweise gelenkig miteinander verbundener Mastarme werden beispielsweise in der Bauwirtschaft dazu verwendet,

fliessfähige Baustoffe, wie Beton, von einem zentralen Anlieferungsort aus zu quasi beliebigen Verarbeitungsorten innerhalb der Reichweite des Mastaufbaus zu fördern. Um einen derartigen Mastaufbau in seiner Geometrie verändern zu können, sind jeweils zwei Mastarme des Mastaufbaus gelenkig miteinander verbunden und gegeneinander durch einen Hydraulikzylinder verschwenkbar.
Die Arbeitsmaschine Hydraulikzylinder ist dabei hinsichtlich der Statik ein Druckbehälter variabler Geometrie zur Abgabe und Aufnahme von Kräften. In der Regel ist das Gehäuse des Hydraulikzylinders, im Folgenden auch als Zylinderbehälter bezeichnet, aus einem (Zylinder-) Rohr mit einem angeschweissten Bodenstück gebildet. Das Bodenstück besteht dabei regelmässig aus einem Vollzylinder mit Querbohrung für einen Lagerbolzen, der zum Befestigen des Hydraulikzylinders an einem der Mastarme vorgesehen ist.

Alternativ kann das Bodenstück auch in Form einer Scheibe mit angeschweisstem Querrohr als Bolzenlager ausgebildet sein. Je nach Verwendungszweck des Hydraulikzylinders ist das entsprechende Bolzenauge schmal ausgebildet und mit einem Gelenklager ausgestattet, oder es erreicht die Breite des Behälters bzw. ragt seitlich über diesen hinaus. Bei hoch belastbaren Leichtbauzylindern ist das Bodenstück als sorgfältig bearbeitete Scheibe höchstwertig mit dem Zylinderrohr verschweisst. Das Bolzenlager ist gleichfalls in aufwändiger Weise mit der Bodenstückscheibe verbunden.

Dabei verbessert die Ausbildung des Bodenstücks als Stahlgussteil die Stabilitätseigenschaften der vorstehend beschriebenen Lösung.
Aus Sicht des Kraftflusses ist der vorstehend beschriebene Abschluss eines unter Innendruck stehenden (kreis-)zylindrischen Behälters mit einer Scheibe bzw. eben, d. h. plan ausgeführtem Bodenteil aus Gründen der Kraftaufnahme und -abstützung gewichts- und kerbintensiv.

Um damit verbundene Nachteile zu vermeiden, sind bei vorbekannten Hydraulikzylindern aufwändige Schweissnahtvorbereitungen und Hinterdrehungen vorgesehen, sodass derartige Hydraulikzylinder in der Herstellung materialaufwändig und entsprechend kostenintensiv sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile einen Hydraulikzylinder zu schaffen, der aufgrund eines verbesserten Kraftflusses mit reduziertem Materialaufwand und dadurch reduziertem Gesamtgewicht bei zugleich zumindest gleichwertiger oder verbesserter Stabilität herstellbar ist.

Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit Mastaufbau zu schaffen, die sich gegenüber bekannten Vorrichtung dieser Art insbesondere durch ein geringeres Gesamtgewicht sowie verbesserte Bewegungs- und Stabilitätseigenschaften auszeichnet.
Die Aufgabe wird bei einem Hydraulikzylinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Bodenbereich des Zylinderbehälters gewölbt ausgebildet ist.
Bei einer Vorrichtung mit Mastaufbau der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vorrichtung wenigstens einen erfindungsgemässen Hydraulikzylinder zum Verschwenken der Mastarme aufweist.

Demnach besteht der Grundgedanke des erfindungsgemässen Ansatzes darin, das herkömmlicher Weise regelmässig in Form einer Scheibe ausgebildete Bodenstück des Hydraulikzylinders durch eine gewölbte Schale zu ersetzen, wobei insbesondere eine Halbkugelform die aus statischer Sicht optimale Formgebung darstellt und entsprechend die geringste Wandstärke bei maximaler Gewichtsreduzierung erfordert.
In diesem Zusammenhang sieht eine bevorzugte Weiterbildung des erf[iota]ndungsgemässen Hydraulikzylinders vor, dass der Bodenbereich in Bezug auf den Zylinderbehälter konkav, d.h. nach aussen gewölbt, ausgebildet ist, wodurch sich ein besonders günstiger Kraftfluss ergibt.

Alternativ kann jedoch in Weiterentwicklung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders vorgesehen sein, dass der Bodenbereich in Bezug auf den Zylinderbehälter konvex, d.h. nach innen gewölbt, ausgebildet ist.
Um eine gleichmässige Belastung des Zylinderbehälters in seinem Bodenbereich zu erreichen, kann weiterhin bei einem erfindungsgemässen Hydraulikzylinder vorgesehen sein, dass der Bodenbereich im Schnitt eine gleichmässige Krümmung aufweist, wobei der Bodenbereich einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders als Kugelabschnitt, insbesondere als Halbkugelschale, ausgebildet ist.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Hydraulikzylinder im Bodenbereich des Zylinderbehälters mit einer im Schnitt ungleichmässigen Krümmung auszubilden.

Dabei sieht eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders vor, dass der Bodenbereich des Zylinderbehälters als Paraboloid ausgebildet ist.
Um weiterhin eine möglichst gleichmässige Belastung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders in seinem Bodenbereich zu erreichen, kann gemäss einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders vorgesehen sein, dass der Bodenbereich im Schnitt symmetrisch bezüglich einer Längsachse des Zylinderbehälters ausgebildet ist. Wenn der erfindungsgemässe Hydraulikzylinder zwecks einer Verwendung mit einer an sich bekannten Mastarmstruktur eingesetzt werden soll, wird es erforderlich sein, im Bodenbereich des Zylinderbehälters ein Lagerauge in Form eines Augenteils, d.h. eines Bauteil mit wenigstens einem solchen Lagerauge vorzusehen.

Um in diesem Zusammenhang eine Belastbarkeit des Zylinderbehälters in seinem Bodenbereich durch Erhöhung der Wandstärke bei gleichzeitiger Beibehaltung der gewölbten Formgebung zu erreichen, sieht eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erf[iota]ndungsgemässen Hydraulikzylinders vor, dass der Bodenbereich an seiner Innenseite als Kugelabschnitt, insbesondere als Halbkugel, und an seiner Aussenseite als Paraboloid ausgebildet ist, wodurch sich die gewünschte Erhöhung der Wandstärke speziell im Scheitelbereich der Wölbung ergibt, sodass vorzugsweise dort ein Lagerauge (Augenteil) angeordnet werden kann.
In Weiterbildung einer derartigen Ausgestaltung des erf[iota]ndungsgemässen Hydraulikzylinders ist es insbesondere möglich, das Augenteil in Form einer schmalen
Rippe mit Gelenklager auszubilden,

wodurch eine grösstmögliche Beweglichkeit des Hydraulikzylinders bezüglich der Mastarme gegeben ist.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders kann das Zylinderrohr zur Ausleitung von Reaktions- oder Lagerkräften über den gewölbten Bodenbereich hinaus verlängert werden, wobei in den somit hinzugewonnenen Bauraum die Lageraugen für den Lagerbolzen zum Befestigen des Hydraulikzylinders an einem der Mastarme eingesetzt werden können. Entsprechend ist dazu gemäss einer erf[iota]ndungsgemässen Weiterbildung des Hydraulikzylinders vorgesehen, dass das Augenteil als ein den Zylinderbehälter über seinen Bodenbereich hinaus verlängerndes Ringteil ausgebildet ist, das in seinem Mantel zwei einander gegenüberliegend angeordnete Augenöffnungen zum Aufnehmen wenigstens eines Befestigungsbolzens aufweist.

Erfindungsgemäss besteht entsprechend die Möglichkeit, entweder einen geteilten Bolzen mit mehrschnittigem Anschluss oder einen durchgehenden Bolzen mit zweischnittigem Anschluss einzusetzen. Bei konkaver Ausbildung des Bodenbereichs ergibt sich die vorstehend beschriebene Verlängerung des Zylinderbehälters über den Bodenbereich hinaus zweckmässiger Weise durch Ansetzen eines zusätzlichen Ringteils, wohingegen bei konvexer Wölbung des Bodenbereichs dieser bzw.

das entsprechende Bodenstück selbst nach unten hin über den Zylinderbehälter hinaus verlängert sein kann, sodass kein weiteres Ringteil vorzusehen ist.
Bei deutlicher Reduktion des Gesamtgewichts des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders gegenüber herkömmlichen Zylinderkonstruktionen benötigt ein ausserhalb des Druckbereichs des Hydraulikzylinders geführter Befestigungsbolzen jedoch eine relativ grosse Totlänge des Zylinders in dessen Bodenbereich. Steht allerdings ein entsprechender Einbauraum für den Hydraulikzylinder zur Verfügung, kann das Bolzenauge auch in den Druckbereich des Hydraulikzylinders hinein verlegt werden und diesen durchdringen.

Eine entsprechende bevorzugte Weiterbildüng des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders sieht demnach vor, dass das Augenteil als den Zylinderbehälter durchsetzendes Bolzenlagerrohr ausgebildet ist.
Um das verfügbare Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders nicht zu beeinträchtigen, ist in Weiterbildung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders vorgesehen, dass das Bolzenlagerrohr innerhalb eines durch den Bodenbereich definierten Volumens angeordnet ist.
In Weiterbildung des erf[iota]ndungsgemässen Hydraulikzylinders kann vorgesehen sein, dass das Bolzenlagerrohr den Bodenbereich des Zylinderbehälters, d.h. eine Wand des Zylinderbehälters berührt.

Im Zuge einer derartigen Ausgestaltung kann der Zylinderbehälter in seinem Bodenbereich einstückig als Gussteil mit verbesserten Stabilitätseigenschaften ausgebildet werden.
Alternativ ist es nach einer Weiterbildung des erf[iota]ndungsgemässen Hydraulikzylinders auch möglich, das Bolzenlagerrohr in einem Abstand zu dem Bodenbereich des Zylinderbehälters anzuordnen. Eine solche Konstruktion hat den Vorteil, dass das Bolzenlagerrohr noch nach Herstellung des Zylinderbehälters durch beidseitiges Öffnen des letzteren als Schweisskonstruktion nachträglich in diesen eingesetzt werden kann.
Wie vorstehend erwähnt, können der Bodenbereich und das Bolzenlagerrohr gemeinsam einstückig, insbesondere als Gussteil, ausgebildet sein. Der Anschluss dieses Gussteils an ein Zylinderrohr zur Bildung eines Zylinderbehälters erfolgt durch eine ringförmige Schweissnaht.

Die dazu erforderliche Nahtvorbereitung beinhaltet auch die Ausbildung der erforderlichen Badsicherung der Schweissnaht. Durch den erfindungsgemäss günstigen Kraftfluss ist es möglich, die Badsicherung zu belassen oder durch eine zusätzliche Entlastungskerbe, die in einem Arbeitsgang mit der Schweissnahtvorbereitung gefertigt wird, weiter zu entlasten. Auf diese Weise wird im Zuge der vorliegenden Erfindung ein zusätzlicher, aufwändiger Arbeitsgang eingespart, ohne die Qualität des erhaltenen Bauteils zu beeinträchtigen.
Weiterhin ist es durch das Vorsehen des vorstehend erwähnten Durchdringungsrohrs für den Lagerbolzen (Bolzenlagerrohr) möglich, den Kolbenanschlag bei einem erf[iota]ndungsgemässen Hydraulikzylinder in einen belastungsmässig günstigen Bereich zu verlegen.

Hierfür sieht eine äusserst bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders vor, dass an dem Bolzenlagerrohr ein Anschlag für den Kolben vorgesehen ist.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Es zeigt/zeigen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemässen
Vorrichtung mit Mastaufbau in einer Ausgestaltung als Betonpumpenfahrzeug;
Fig. 2 eine schematische Teilansicht des Mastaufbaus der Betonpumpe aus Fig. 1 ; Fig. 3 eine teilweise Schnittansicht eines Hydraulikzylinders mit konkav gewölbten Bodenbereich;
Fig. 4 eine teilweise Schnittansicht eines Hydraulikzylinders mit konvex gewölbten Bodenbereich;
Fig. 5 eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders mit ausserhalb des Zylinderbehälters angeordnetem Augenteil und geteiltem Befestigungsbolzen;
Fig. 6 eine zweite Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders mit ausserhalb des Zylinderbehälters angeordnetem Augenteil und geteiltem Befestigungsbolzen;

Fig. 7 Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders gemäss den Figuren 5 und 6, jedoch mit durchgehendem Befestigungsbolzen;
Fig. 8 eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders mit schmalem Augenteil und Gelenklager;
Figuren 9a, b eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders mit einem den Zylinderbehälter durchdringenden Bolzengehäuse;
Figuren 10a, b eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders mit einem den Zylinderbehälter durchdringenden Bolzengehäuse;
Fig. 11 eine Detailansicht des Hydraulikzylinders gemäss Fig. 10a, b; und Figuren 12 a-f detaillierte Ansichten - teilweise im Schnitt - einer weiteren Ausgestaltung des erf[iota]ndungsgemässen Hydraulikzylinders. Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung 1 mit Mastaufbau 2 in Form einer selbstfahrenden Betonpumpe.

Die Vorrichtung 1 weist ein Lkw-Fahrgestell 3 mit einem Führerhaus 4 sowie einem Chassisträger 5 auf, auf dem ein Drehwerk 6 für den Mastaufbau 2 angeordnet ist. Der Mastaufbau 2 selbst besitzt eine Reihe von gelenkig miteinander verbundenen Mastarmen, was nachfolgend anhand der Fig. 2 erläutert wird. Auf dem Fahrgestell 3 ist gemäss dem gezeigten Ausführungsbeispiel weiterhin eine nicht explizit dargestellte Betonpumpe aufgebaut, deren Fülltrichter 7, über den die Betonpumpe von einem nicht gezeigten Mischer beaufschlagt wird, am Heck des Fahrzeugs angeordnet ist.

An dem Mastaufbau 2 ist weiterhin eine nicht dargestellte Fördereinrichtung für den durch die Betonpumpe geförderten Beton vorgesehen, sodass der Beton entlang dem Mastaufbau zu einem beliebigen Ort innerhalb der Reichweite des entfalteten Mastaufbaus 2 förderbar ist.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Detailansicht des Mastaufbaus 2 aus Fig. 1 in seinem entfalteten Zustand. Der Mastaufbau 2 weist mindestens zwei über ein Gelenk 8 miteinander verbundene Mastarme 9, 10 auf, von denen einer 10 durch einen Hydraulikzylinder 11 gegenüber dem anderen Mastarm 9 verschwenkbar ist. Der Hydraulikzylinder 11 weist hierzu in an sich bekannter Weise einen im wesentlichen rohrförmigen Zylinderbehälter 12 auf, in dem ein Kolben 13 verschiebbar aufgenommen ist.

Der Zylinderbehälter 12 des Hydraulikzylinders 11 ist in einem ersten Gelenkpunkt 14 an einem Lagerteil 15 des ersten Mastarms 9 angelenkt, während der Kolben 13 des Hydraulikzylinders 11 über eine Kolbenstange 16 an einem Gelenkpunkt 17 des zweiten Mastarms 10 befestigt ist.
Die Fig. 3 zeigt eine teilweise Schnittansicht eines Hydraulikzylinders 11 gemäss der vorliegenden Erfindung. Dargestellt ist der Zylinderbehälter 12 eines Hydraulikzylinders 11 , der gemäss dem gezeigten Ausführungsbeispiel in seinem Bodenbe reich 18 einseitig geschlossen ist, wobei der Bodenbereich 18 nach Art einer Halbkugel in Bezug auf den Innenraum 19 des Zylinderbehälters 12 konkav, d.h. nach aussen gewölbt, ausgebildet ist.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Zylinderbehälter 12 zweistückig aus einem Zylinderohr 20 und einem halbkugelförmigen Bodenstück 21 gebildet, die über eine Schweissnaht 22 verbunden sind. Alternativ kann der Zylinderbehälter 12 allerdings auch einstückig, insbesondere als Gussteil, ausgebildet sein.
Gemäss der in Fig. 4 gezeigten Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders ist der Zylinderbehälter 12 wiederum aus einem Zylinderrohr 20 und einem angeschweissten Bodenstück 21 gebildet, wobei jedoch das Bodenstück 21 derart angeordnet ist, dass es einen in Bezug auf den Innenraum 19 des Zylinderbehälters 12 konvex, d.h. nach innen gewölbten Bodenbereich 18 bildet.
Gemäss der Fig. 2 ist der Zylinderbehälter 12 des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders 11 an einem ersten Mastarm 9 der Mastarmanordnung 2 angelenkt.

Die Fig. 5 zeigt eine entsprechende erfindungsgemässe Weiterbildung des Zylinderbehälters 12 gemäss der Fig. 3, bei der der Zylinderbehälter 12 über den gewölbten Bodenbereich 18 hinaus mittels eines ringförmigen Augenteils 23 verlängert ist. Das Augenteil 23 weist in seinem Mantel einander diametral gegenüberliegend zwei Augenöffnungen 24, 24' auf, durch die jeweils ein kurzer Befestigungsbolzen 25 bzw. 25' geführt ist, der zum gelenkigen Befestigen des Hydraulikzylinders 11 an dem Mastarm 9 mit an dem Mastarm vorgesehenen Paaren von Lagerelementen 15, 15' zusammenwirkt. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist das ringförmige Augenteil 23 durch Schweissen (Schweissnaht 22) mit dem Zylinderbehälter 12 verbunden.
Die Fig. 6 zeigt eine entsprechende Weiterentwicklung des erf[iota]ndungsgemässen Hydraulikzylinders 11 gemäss der Fig. 4.

Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäss der vorstehend beschriebenen Fig. 5 ist gemäss der Fig. 6 kein zusätzliches Augenteil 23 vorgesehen, sondern das Bodenstück 21 des Zylinderbehälters 12 ist nach unten hin, d.h. an seinem offenen Ende verlängert und übernimmt so die Funktion des ringförmigen Augenteils 23 gemäss der Fig. 5. Entsprechend weist gemäss der Fig. 6 das Bodenstück 21 einander diametral gegenüberliegend angeordnete Augenöffnungen 24, 24' auf, in die jeweils ein kurzer Befestigungsbolzen 25, 25' eingebracht ist. Entsprechend der Darstellung in Fig. 5 wirken die Befestigungsbolzen 25, 25' wiederum mit Paaren von Lagerelementen 15, 15' zusammen, die gemäss der Fig. 2 an dem Mastarm 9 vorgesehen sind.
Die Fig. 7 zeigt alternative Gestaltungsformen der vorstehend anhand der Figuren 5 und 6 beschriebenen erfindungsgemässen Hydraulikzylinder 11.

Hierbei ist im linken Teil der Fig. 7 eine Weiterentwicklung des Gegenstands der Fig. 5 gezeigt, bei dem anstelle von zwei kurzen Befestigungsbolzen nur ein durchgehender Befestigungsbolzen 25 vorhanden ist, der in einem durchgehenden, sich zwischen den Augenöffnungen 24, 24' erstreckenden Bolzenlagerrohr 26 nach Art eines Bolzengehäuses geführt ist. Der rechte Teil der Fig. 7 zeigt eine entsprechende Ausgestaltung bei einem Hydraulikzylinder 11 gemäss den Figuren 4 bzw. 6, d.h. einem Hydraulikzylinder mit konvex gewölbtem Bodenbereich 18.
Die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders 11 , bei dem das Augenteil nicht als Anschlussring gemäss den Figuren 5 bis 7, sondern als schmale Rippe 27 ausgebildet ist.

Hierzu ist ein schmales, rippenförmiges Augenteil 27 in einem Scheitelpunkt der Wölbung des gewölbten Bodenbereichs 18 des Zylinderbehälters 12 angeordnet, vorzugsweise angeschweisst. Das Augenteil 27 weist einen senkrecht zu einer Längsachse L des Zylinderbehälters 12 orientierten Durchbruch 28 auf, in dem ein Gelenklager 29 vorgesehen ist. Das Gelenklager 29 weist einen durchgehenden Befestigungsbolzen 25 auf, der wiederum mit geeigneten Lagerelementen 15, 15' an dem ersten Mastarm 9 des mehrteiligen Mastaufbaus 2 (Fig. 1, 2) zusammenwirkt.

Aus Stabilitätsgründen weist der Zylinderbehälter 12 in seinem Bodenbereich 18 an seiner Innenseite 30, d.h. dem Innenraum 19 des Zylinderbehälters 12 zugewandt eine gleichmässige halbkugelförmige Krümmung und an seiner Aussenseite 31, d.h. dem Innenraum 19 des Zylinderbehälters 12 abgewandt, eine ungleichmässige, speziell parabelförmige Krümmung auf. Dies führt zu einer leichten Verdickung des Bodenbereichs 18 des Zylinderbehälters 12 im Scheitelpunkt der Krümmung, in dem - wie gesagt - das rippenförmige Augenteil 27 angeordnet ist.
Alternativ zu den vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders mit innerhalb des Zylinderbehälters angeordnetem Auge zeigen die nachfolgenden Figuren 9 bis 11 Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders 11, bei denen der Befestigungsbolzen 25 bzw. das Bolzenlagerrohr 26 (vgl.

Fig. 7) den Innenraum 19 des Zylinderbehälters 12 durchdringen.
Die Figuren 9a, b zeigen einen Zylinderbehälter 12 eines erfindungsgemässen Hydraulikzylinders 11 mit nach aussen gewölbtem halbkugelförmigen Bodenbereich 18 (vgl. Fig. 3), bei dem ein Bolzenlagerrohr 26 für einen nicht gezeigten Befestigungsbolzen den Innenraum 19 des Zylinderbehälters 12 in einem Bereich durchdringt, der durch den gewölbten Bodenbereich 18 des Zylinderbehälters 12 definiert (umgrenzt) ist. Der Zylinderbehälter 12 und das Bolzenlagerrohr 26 können dabei gemeinsam einstückig (z.B. als Gussteil) ausgebildet sein. Alternativ ist auch eine zweistückige Ausgestaltung des Zylinderbehälters 12 gemäss der Fig. 3 möglich, wobei nur das Bodenstück 21 (Fig. 3) und das Bolzenlagerrohr 26 einstückig als Gussteil ausgebildet sind.

Schliesslich ist jedoch auch eine weitere Ausgestaltung möglich, bei der der Zylinderbehälter 12 bzw. dessen Bodenstück 21 (Fig. 3) zweiseitig geöffnet wird, sodass anschliessend das Bolzenlagerrohr 26 als eigenständiges Bauteil durch den Zylinderbehälter 12 durchführbar und mit diesem verschweissbar ist. Dabei ist gemäss den Figuren 9a, b das Bolzenlagerrohr 26 in einem gewissen Mindestabstand D von der Innenwand 30 des Zylinderbehälters 12 in dessen Bodenbereich 18 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Bolzenlagerrohr 26 einen kreisförmigen Querschnitt auf, wie sich beispielsweise aus Fig. 9b ergibt, jedoch ist die Erfindung darin nicht festgelegt. Das Bolzenlagerrohr 26 kann vielmehr auch einen nichtkreisförmigen, etwa rechteckigen, quadratischen, dreieckigen oder elliptischen Querschnitt aufweisen.

Obgleich in den in den Fig. 9b und 10b dargestellten Ausführungsformen der Mittelpunkt des Bolzenlagerrohres 26 auf der Längsachse L des Zylinderbehälters angeordnet ist, sind auch andere Ausbildungen möglich. Beispielsweise kann bei einer weiteren vorteilhaften Aus führungsform der Mittelpunkt des Bolzenlagerrohres um einen Abstand zur Längsachse L seitlich versetzt angeordnet sein.
Alternativ zeigen die Figuren 10a, b eine Ausgestaltung des erfindungsgemässen Hydraulikzylinders 11, bei der das Bolzenlagerrohr 26 die Innenwand 30 des Zylinderbehälters 12 in dessen Bodenbereich 18 tangiert.

Vorzugsweise sind im Zuge dieser Ausgestaltung zumindest das Bodenstück 21 (Fig. 3) des Zylinderbehälters 12 sowie das Bolzenlagerrohr 26 gemeinsam einstückig (z.B. als Gussteil) ausgebildet.
Eine derartige Ausgestaltung des erf[iota]ndungsgemässen Hydraulikzylinders 11 ist in der Fig. 11 nochmals anhand einer teilweisen Schnittansicht detailliert dargestellt. Gemäss der Fig. 11 ist der Zylinderbehälter 12 zweistückig aus einem Zylinderrohr 20 und einem Bodenstück 21 zusammengesetzt, vorzugsweise verschweisst (Schweissnaht 22), wobei das Bodenstück 21 des Zylinderbehälters 12 zu seinem offenen Ende hin in einem Bereich 31 aus Stabilitätsgründen eine Verdickung und in einem weiteren Bereich 32 auf seiner Innenseite 27 eine Ausnehmung aufweist.

Weiterhin ist das Bolzenlagerrohr 26 nach oben hin, d.h. in Richtung des Zylinderinnenraums 19 im Schnitt trapezförmig verlängert, sodass ein Anschlag 33 für den innerhalb des Zylinderbehälters 12 beweglichen Kolben 13 (Fig. 2) geschaffen ist, wobei der Anschlag 33 sich vorzugsweise auf Höhe der Ausnehmung 32 befindet. Im rechten Teil der Fig. 11 ist zusätzlich noch eine Gusskontur des Bodenstücks 21 vor einer Bearbeitung zum Ausbilden der Verdickung 31 bzw. der Ausnehmung 32 dargestellt.
Die Figuren 12a-f zeigen eine weitere Ausgestaltung eines Bodenstücks 21 eines erfindungsgemässen Hydraulikzylinders 11 (vgl. Fig. 3) im Detail anhand einer Anzahl diverser (Schnitt-)Ansichten.
In der Fig. 12a ist im rechten Teil der Abbildung wiederum eine Gusskontur des Bodenstücks 21 eines erfindungsgemässen Hydraulikzylinders im Schnitt dargestellt.

Im linken Teil der Fig. 12a ist eine im Wesentlichen der Fig. 11 entsprechen de Ausgestaltung des Bodenstücks 21 mit angesetztem Zylinderrohr 20 nach Bearbeitung der Gusskontur (vgl. Fig. 11) gezeigt. Dabei weist das Bodenstück 21 im Scheitelbereich seiner Wölbung eine geneigt verlaufende Abflachung 34 auf, an die sich - in radialer Richtung bezüglich der Längsachse L des Bodenstücks 21 versetzt - ein Ansatz 35 mit einer Bohrung 36 anschliesst. Der Ansatz 35 dient als speziell bearbeitete Planfläche zur Aufnahme eines an die Bohrung 36 anschliessbaren Hydraulikventils
Die Fig. 12b zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A (vgl. Fig. 12d).

Dieser DarStellung ist insbesondere in einem Bereich 37 des gewölbten Bodenbereichs 18 ein von aussen in Richtung der Längsachse L des Bodenstücks 21 abnehmender Krümmungsradius R des gewölbten Bodenbereichs 18 zu entnehmen.
Die Figuren 12c und 12d zeigen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht des Bodenstücks 21 gemäss der Figuren 12a, b, wobei der Fig. 12d insbesondere eine annähernd parallel zu der in Draufsicht kreisförmigen Aussenkontur des Bodenstücks 21 verlaufende Krümmung des als zweiteiliger Vorsprung ausgebildeten Anschlags 33 zu entnehmen ist (vgl. auch Fig. 12e).
Schliesslich zeigen die Figuren 12e und 12f eine Schnittansicht gemäss der Linie BB in Fig. 12d bzw. eine Ansicht des Bodenstücks 21 von unten betrachtet (Pfeil X in Fig.

12 e).
Wie insbesondere die Figuren 12d-f zeigen, bietet der erfindungsgemässe Ansatz mit einer Durchdringung des durch den gewölbten Bodenbereich 18 des Zylinderbehälters 12 definierten Volumens die Möglichkeit einer Variation der Augenbreite AB (Fig. 12d) gegenüber einer Breite ZB (Fig. 12d) des Zylinderbehälters 12 bis relativ weit über die letztgenannte Breite ZB hinaus, wobei der Breitenzuwachs (AB - ZB) allein durch die Biegefestigkeit der Struktur begrenzt wird.

Claims

Patentansprüche

1. Hydraulikzylinder (11) für mehrteiligen Mastaufbau (2) aus mindestens zwei gelenkig verbundenen Mastarmen (9, 10), von denen einer (10) durch den Hydraulikzylinder gegenüber dem anderen Mastarm (9) verschwenkbar ist, insbesondere für Betonpumpen (1), Krane, Hebebühnen und dgl., mit einem in einem Bodenbereich (18) einseitig geschlossenen Zylinderbehälter (12) zur Aufnahme eines Kolbens (13), dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) des Zylinderbehälters (12) gewölbt ausgebildet ist.

2. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) in Bezug auf den Zylinderbehälter (12, 19) konvex ausgebildet ist.

3. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) in Bezug auf den Zylinderbehälter (12, 19) konkav ausgebildet ist.

4. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) im Schnitt eine gleichmässige Krümmung (R) aufweist.

4. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) im Schnitt eine gleichmässige Krümmung

(R) aufweist.

5. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) als Kugelabschnitt, insbesondere als Halbkugelschale, ausgebildet ist.

6. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) im Schnitt eine ungleichmässige Krümmung (R) aufweist.

7. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) paraboloidförmig ausgebildet ist.

7. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) paraboloidfö[pi]nig ausgebildet ist.

8. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) im Schnitt symmetrisch bezüglich einer Längsachse (L) des Zylinderbehälters (12) ausgebildet ist.

8. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) im Schnitt symmetrisch bezüglich einer

Längsachse (L) des Zylinderbehälters (12) ausgebildet ist.

9. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) an seiner Innen- (30) und Aussenseite (31) bezüglich des Zylinderbehälters (12, 19) unterschiedliche Krümmungen (R) aufweist.

10. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) an seiner Innenseite (30) als Kugelabschnitt, insbesondere als Halbkugel, und an seiner Aussenseite (31) als Paraboloid ausgebildet ist.

10. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) an seiner Innenseite (30) als Kugelabschnitt, insbesondere als Halbkugel, und an seiner Aussenseite (31) als Paraboloid ausgebildet ist.

11. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bodenbereich (18) ein Augenteil (23) zum Befestigen des Hydraulikzylinders (11) an einem der Mastarme (9) angeordnet ist.

12. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Augenteil (23) als schmale Rippe (27) mit Gelenklager (29) ausgebildet ist.

13. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Augenteil als ein den Zylinderbehälter (12) über den Bodenbereich (18) hinaus verlängerndes Ringteil (23) ausgebildet ist, das in seinem Mantel zwei einander gegenüber angeordnete Augenöffnungen (24, 24') zum Aufnehmen wenigstens eines Befestigungsbolzens (25, 25') aufweist.

14. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Augenteil (23) als den Zylinderbehälter (12) durchsetzendes Bolzenlagerrohr (26) ausgebildet ist.

15. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bolzenlagerrohr (26) innerhalb eines durch den Bodenbereich (18) definierten Volumens angeordnet ist.

16. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bolzenlagerrohr (26) den Bodenbereich (18) berührt.

17. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bolzenlagerrohr (26) in einem Abstand (D) zu dem Bodenbereich (18) angeordnet ist.

17. Hydraulikzylinder (11) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bolzehlagerrohr (26) in einem Abstand (D) zu dem Bodenbereich (18) angeordnet ist.

18. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (18) und das Bolzenlagerrohr (26) gemeinsam einstückig ausgebildet sind.

19. Hydraulikzylinder (11) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bolzenlagerrohr (26) ein Anschlag (33) für den Kolben (13) vorgesehen ist.

20. Hydraulikzylinder (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bodenbereich (18) wenigstens ein gegenüber mechanischen Spannungen empfindliches Bauteil, wie ein Sperrventilblock, integriert ist.

21. Vorrichtung (1) mit Mastaufbau (2) mit mindestens zwei gelenkig verbundenen Mastarmen (9, 10), von denen einer (10) durch einen Hydraulikzylinder (11) gegenüber dem anderen Mastarm (9) verschwenkbar ist, insbesondere für Betonpumpen, Krane, Hebebühnen und dgl., dadurch gekennzeichnet, dass der

Hydraulikzylinder (11) Merkmale eines oder mehrerer der vorangehenden Ansprüche aufweist. Patentansprüche