DE10106714A1 - Hubzylindereinheit - Google Patents

Abstract

Es wird eine Hubzylindereinheit vorgeschlagen, die einen Hydrozylinder (6), einen Vorratsbehälter (10) für Hydraulikflüssigkeit sowie eine Pumpeneinheit (3; 4) zur Betätigung des Hydrozylinders (6) umfaßt. Um eine kompakte Bauweise der Hubzylindereinheit (1) zu erreichen, ist die Pumpeneinheit (3; 4) in axialer Richtung des Hydrozylinders (6), an denselben angrenzend, angeordnet (Figur 1).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Hubzylindereinheit gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art aus.

Eine solche Hubzylindereinheit ist aus der Praxis bekannt und kann beispielsweise als Wagenheber oder auch als Span­ nelement ausgebildet sein.

Ein bekanntes Hubelement der einleitend genannten Art ist beispielsweise derart aufgebaut, daß es einerseits eine Hy­ drozylindereinheit und andererseits eine Antriebseinheit für die Hydrozylindereinheit aufweist. Die Antriebseinheit besteht dabei aus einer Hydraulikpumpe und einem Elektromo­ tor zum Antrieb der Hydraulikpumpe und grenzt radial an die Hydrozylindereinheit an. Des weiteren ist der Antriebsein­ heit ein Vorratsbehälter für Hydrauliköl zugeordnet, welcher die zum Antrieb des Hydrozylinders erforderliche Hy­ draulikflüssigkeit enthält.

Ein derartig ausgebildetes Hubelement baut jedoch nachteil­ hafterweise relativ breit, was sich beispielsweise bei ei­ ner Anwendung als Wagenheber, welcher möglichst platzspa­ rend in einem Kraftfahrzeug untergebracht werden soll, als hinderlich erweist.

Vorteile der Erfindung

Die Hubzylindereinheit nach der Erfindung, umfassend zumin­ dest einen Hydrozylinder mit einem Zylinderboden, einem Zylinderkopf und einem Kolben, einen Vorratsbehälter für Hydraulikflüssigkeit sowie eine Pumpeneinheit mit einer Saugseite und einer Druckseite, wobei die Pumpeneinheit in axialer Richtung des Hydrozylinders an den Zylinderboden angrenzt, hat demgegenüber den Vorteil relativ geringer lateraler Abmessungen.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist es nämlich mög­ lich, die lateralen Abmessungen der Pumpeneinheit und die­ jenigen der Zylindereinheit so aufeinander abzustimmen, daß eine kompakt bauende Vorrichtung entsteht. Die Hubzylinder­ einheit nach der Erfindung kann beispielsweise im wesentli­ chen rotationssymmetrisch ausgebildet sein.

Die Hubzylindereinheit nach der Erfindung kann beispiels­ weise bei einem Wagenheber, bei einem handgeführten Hubwa­ gen oder einem sonstigen Spannelement eingesetzt werden.

Eine besonders kompakt bauende Hubzylindereinheit ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung reali­ siert, wenn die Pumpeneinheit in einen Fußabschnitt der Hubzylindereinheit integriert ist. Dies bedeutet beispiels­ weise bei einem Wagenheber, daß die Pumpeneinheit Bestand­ teil des hier ohnehin erforderlichen Standfußes ist bzw. denselben bildet.

Der Vorratsbehälter läßt sich besonders platzsparend in die Hubzylindereinheit bei einer Ausführung der Erfindung inte­ grieren, bei der der Vorratsbehälter als Ringkammer ausge­ bildet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung um­ schließt ein als Ringkammer ausgebildeter Vorratsbehälter, der beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein kann, den Hubzylinder. Es ist jedoch auch denkbar, daß der Vorratsbe­ hälter nur ein Ringteilstück bildet und den Hydrozylinder dann nur teilweise umschließt. Alternativ kann der Vorrats­ behälter auch in den Fußabschnitt der Hubzylindereinheit integriert sein.

Der Hydrozylinder der Hubzylindereinheit nach der Erfindung kann als Plungerzylinder, als einfachwirkender Zylinder mit einer einseitigen Kolbenstange oder auch als doppelwirken­ der Zylinder mit einer einseitigen Kolbenstange ausgebildet sein.

Ein Hubzylindereinheit mit einem als Plungerzylinder ausge­ bildeten Hydrozylinder eignet sich beispielsweise zum Ein­ satz als Wagenheber.

Wenn der erfindungsgemäße Hydrozylinder als doppelwirkender Zylinder ausgebildet ist und der Vorratsbehälter den Hydro­ zylinder zumindest teilweise umschließt, kann der Vorrats­ behälter zweckmäßigerweise von einem axial angeordneten Rohr durchgriffen sein, welches die Hydraulikpumpe mit dem zwischen dem Zylinderkopf und dem Kolben angeordneten Zy­ linderraum verbindet.

Das Rohr kann als Steckrohr ausgebildet sein, das mit einem Ende in eine die Hydraulikpumpe umfassenden Baueineinheit und mit dem anderen Ende in den Zylinderkopf eingesteckt ist. In diesem Fall kann das Rohr zweckmäßig aus Metall ge­ fertigt sein. Dies ist insbesondere erforderlich, wenn beidseits des Kolbens bzw. auf beiden Zylinderseiten Hoch­ druck herrscht.

Das Rohr kann aber auch aus Kunststoff gefertigt und an dem Vorratsbehälter angespritzt sein. Diese Ausführungsform kann beispielsweise bei einem Wagenheber verwirklicht sein, bei dem der zwischen dem Zylinderkopf und dem Kolben ange­ ordnete Zylinderraum im wesentlichen druckentlastet ist.

Eine besonders integrierte Bauweise der Hubzylindereinheit nach der Erfindung liegt vor, wenn die Pumpeneinheit aus einer Hydraulikpumpe und einem Elektromotor besteht. In ei­ nem solchen Fall muß die Hubzylindereinheit zum Betrieb nur noch mit einer Spannungsquelle, bei einem Wagenheber beispielsweise über einen für einen Zigarettenanzünder vorge­ sehenen Schacht eines Kraftfahrzeugs mit einer Batterie, verbunden werden.

Es versteht sich, daß die Pumpeneinheit gegebenenfalls auch weitere Bestandteile, wie beispielsweise Gehäuseteile oder Ventile, umfassen kann.

Zweckmäßigerweise können in dem Fußabschnitt auch alle zum Betrieb der Hubzylindereinheit erforderlichen Ventile un­ tergebracht sein.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Ge­ genstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Hubzylindereinheit nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische dreidimensionale Darstellung ei­ ner Hubzylindereinheit mit einem doppelwirkenden Hydrozy­ linder;

Fig. 2 eine Funktionsskizze mit einem Blockschaltbild der Hubzylindereinheit nach Fig. 1; und

Fig. 3 eine Hubzylindereinheit mit einem einfachwirkenden Hydrozylinder.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine Hubzylindereinheit 1 nach der Erfindung dargestellt, die beispielsweise als Wagenhe­ ber oder auch als Spannelement einsetzbar ist. Die Hubzy­ lindereinheit 1 besteht in kompakter Bauweise aus einem Fußabschnitt 2, in welchem eine einen Elektromotor 3 und eine Hydraulikpumpe 4 umfassende Pumpeneinheit integriert ist. Der Fußabschnitt 2 hat einen im wesentlichen quadrati­ schen Grundriß.

Zum Betrieb des Elektromotors 3 ist der Fußabschnitt 2 mit einem Anschluß 5 für eine hier nicht dargestellte elektri­ sche Spannungsquelle versehen.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, schließt sich oberhalb des Fußabschnittes 2 an diesen ein doppelwirkender Hydrozy­ linder 6 an, der einen Zylinderkopf 7 sowie einen Zylinder­ boden 8 aufweist und in dem ein hier nicht sichtbarer Kol­ ben geführt ist. An dem Kolben ist eine axial bewegliche Kolbenstange 9 angeformt, welche den Zylinderkopf 7 durch­ greift. Der Zylinderkopf 7 ist an der Durchgriffsstelle der Kolbenstange 9 mit einer Stangendichtung sowie mit einem Schmutzabstreifer versehen.

Die Hubzylindereinheit 1 weist zudem einen Vorratsbehälter 10 für Hydrauliköl auf, welcher hier aus Kunststoff gefer­ tigt ist, den Hydrozylinder 6 umschließt und auf dem Fußab­ schnitt 2 aufsteht. Zur Befüllung des Vorratsbehälters 10 ist derselbe mit einer Nachfüllöffnung 11 versehen, welche mittels eines Deckels verschließbar ist.

Der Vorratsbehälter 10 weist des weiteren eine am Behälter­ boden ausgebildete Öffnung 12 auf, welche mit der Saugseite S der Hydraulikpumpe 4 verbunden ist. Die Druckseite P der Hydraulikpumpe 4 steht mit dem Hydrozylinder 6 in Verbin­ dung, und zwar einerseits über eine in dem Zylinderboden 8 ausgebildete Zylinderbodenöffnung 13 mit einem zwischen dem Zylinderboden 8 und dem Kolben liegenden ersten Zylinder­ raum 24 und zum anderen über ein als Steckrohr ausgebilde­ tes Verbindungsrohr 14 und einen hier nicht dargestellten Kanal in dem Zylinderdeckel 7 mit einem zwischen dem Zylin­ derdeckel 7 und dem Kolben liegenden zweiten Zylinderraum 25. Das Steckrohr 14 ist aus Metall gefertigt und mit dem in Fig. 1 oben dargestellten Ende in den Zylinderkopf 7 und mit dem anderen Ende in den Fußabschnitt 2 eingesteckt.

Die Arbeitsweise der Hubzylindereinheit 1 wird nachfolgend anhand Fig. 2 näher erläutert.

Die Betätigung des Hydrozylinders 6 erfolgt mittels der Hy­ draulikpumpe 4. Zum Heben des Kolbens und damit der Kolben­ stange 9 wird über die Saugseite S der Hydraulikpumpe 4 Hy­ drauliköl aus dem Vorratsbehälter 10 angesaugt und dann über die Druckseite P der Hydraulikpumpe 4, ein elektrisch betätigbares Sperrventil 15 und die Zylinderbodenöffnung 13 in den zwischen dem Zylinderboden 8 und dem Kolben 16 lie­ genden ersten Zylinderraum 24 des Hydrozylinders 6 gepumpt. Gleichzeitig wird Hydraulikflüssigkeit, die in dem zwischen dem Kolben 16 und den Zylinderkopf 7 liegenden zweiten Zylinderraum 25 enthalten ist, über eine Kopföffnung 17, den oben genannten in dem Zylinderkopf ausgebildeten Kanal und das Steckrohr 14 sowie ein erstes, beim Heben der Kolben­ stange 9 geöffnetes Kugelventil 18 in den Vorratsbehälter 10 gedrückt.

Ein zweites elektrisch betätigbares Sperrventil 19, das ei­ nerseits ebenfalls mit der Druckseite P der Pumpe 4 und an­ dererseits mit der Kopföffnung 17 verbunden ist, ist wäh­ rend des Hebens der Kolbenstange 9 geschlossen.

Sobald die Kolbenstange 9 und damit der Kolben 16 die ge­ wünschte Position erreicht haben, wird das Sperrventil 15 geschlossen. Die Hydraulikpumpe 4 wird gegebenenfalls ange­ halten.

Zum Senken der Kolbenstange 9 wird das zweite Sperrventil 19 geöffnet und Hydrauliköl wird über das Steckrohr 14 und die Kopföffnung 17 in den zwischen dem Zylinderkopf 7 und dem Kolben 16 liegenden zweiten Zylinderraum 25 gepumpt. Gleichzeitig wird der zwischen dem Kolben 16 und Zylinder­ boden 8 liegende Raum 24 über die Zylinderbodenöffnung 13 und ein zweites, beim Senken der Kolbenstange 9 geöffnetes Kugelventil 20 entlastet. Dadurch wird der Kolben 16 und damit die Kolbenstange 9 in Richtung des Zylinderbodens 8 verfahren. In dieser Phase sind das erste Sperrventil 15 und das erste Kugelventil 18 geschlossen.

Das erste Kugelventil 18 und das zweite Kugelventil 20 ver­ fügen über eine mechanische Kupplung 21, die ermöglicht, daß diese Kugelventile 18 und 20 in Abhängigkeit von der gewünschten Bewegungsrichtung des Kolbens 16 gekoppelt in die korrekte Schaltstellung gebracht werden können.

Die Druckseite P der Hydraulikpumpe 4 ist des weiteren mit einem Druckbegrenzungsventil 22 verbunden, welches wiederum über eine Leitung 23 mit dem Vorratsbehälter 10 in Verbin­ dung steht. Damit kann verhindert werden, daß sich in dem System ein Druck aufbaut, dem dessen Bauteile nicht stand­ halten würden.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 stellt einen Wagenhe­ ber 30 dar, welcher einen als Pumpengehäuse ausgebildeten Fußabschnitt 31 aufweist, in welchem eine Hydraulikpumpe angeordnet ist. Die Hydraulikpumpe 32 ist mittels eines Elektromotors 33 angetrieben, der in einem Hohlraum 35 des Fußabschnitts 31 angeordnet und mittels den Motorblock durchgreifender Schrauben 34 an dem Fußabschnitt 31 befe­ stigt ist.

Die Hydraulikpumpe 32 dient zum Antrieb eines auf der Ober­ seite des Fußabschnitts 31 aufstehenden Hydrozylinders 36, der als einfachwirkender Zylinder ausgebildet ist. Der Hy­ drozylinder 36 hat einen Zylinderboden 37, dessen Stirnflä­ che auf der Oberseite des Fußabschnitts 31 aufsteht und der mittels einer Schraube 38 mit dem Fußabschnitt 31 ver­ schraubt ist. In dem Hydrozylinder 36 ist ein Kolben 39 mit einer Kolbenstange 40 geführt. Letztere durchgreift einen Kolbenkopf 41 und dient zum Angriff an einer entsprechenden Stelle eines Kraftfahrzeugunterbodens.

Der Hydrozylinder 36 ist von einem als Ringkammer ausgebil­ deten Vorratsbehälter 42 umschlossen, welcher auf der Ober­ seite des Fußabschnittes 31 aufsteht und in dem Hydraulik­ flüssigkeit enthalten ist, die zum Antrieb des Hydrozylin­ ders 36 mittels der Hydraulikpumpe 32 dient.

Des weiteren weist der Wagenheber 30 ein in dem Fußab­ schnitt 31 angeordnetes, hier nicht dargestelltes Magnet­ ventil auf, mittels dessen der Zufluß bzw. das Abströmen von Hydraulikflüssigkeit in einen bzw. aus einem zwischen dem Zylinderboden 37 und dem Kolben 39 liegenden Zylinder­ raum 43 steuerbar ist.

Der Kolben 39 und damit die Kolbenstange 40 sowie ein be­ treffendes, hier nicht dargestelltes, auf der Kolbenstange 40 aufliegendes Kraftfahrzeug werden dadurch angehoben, daß mittels der Hydraulikpumpe 32 Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 42 in den Zylinderraum 43 gepumpt wird. Nach Erreichen der gewünschten Position der Kolbenstange 40 wird die Pumpe 32 ausgeschaltet und das nun als Halteventil wirkende Magnetventil geschlossen.

Zum Absenken des Kraftfahrzeugs, der Kolbenstange 40 und damit des Kolbens 39 wird das Magnetventil geöffnet, wo­ durch aufgrund der auf den Kolben 39 wirkenden Last die in dem Zylinderraum 43 enthaltene Hydraulikflüssigkeit in den Vorratsbehälter 42 zurückgedrängt wird.

Claims (10)

1. Hubzylindereinheit, umfassend mindestens einen Hydrozy­ linder (6; 36) mit einem Zylinderboden (8; 37), einem Zylinderkopf (7; 41) und einem Kolben (16; 39), einem Vorratsbehälter (10; 42) für Hydrauliköl sowie eine Pumpeneinheit (3, 4; 32, 33) mit einer Saugseite (S) und einer Druckseite (P) zur Betätigung des Hydrozylin­ ders (6; 36), dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen­ einheit in axialer Richtung des Hydrozylinders (6; 36) an den Zylinderboden (8; 37) angrenzt.

2. Hubzylindereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pumpeneinheit in einen Fußabschnitt (2; 31) integriert ist.

3. Hubzylindereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (19; 42) den Hy­ drozylinder (6, 36) zumindest teilweise umschließt.

4. Hubzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (10; 42) als Ringkammer ausgebildet ist.

5. Hubzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrozylinder als ein­ fachwirkender Zylinder, vorzugsweise als Plungerzylin­ der, ausgebildet ist.

6. Hubzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrozylinder als dop­ peltwirkender Zylinder (6) ausgebildet ist.

7. Hubzylindereinheit nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorratsbehälter (10) von einem axial angeordneten Steckrohr (14) durchgriffen ist, welches die Hydraulikpumpe (4) mit dem zwischen dem Zylinder­ kopf (7) und dem Kolben (16) angeordneten Zylinderraum (25) verbindet.

8. Hubzylindereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steckrohr (14) an dem Vorratsbehälter (10) angespritzt ist.

9. Hubzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinheit aus einer Hydraulikpumpe (4) und einem Elektromotor (3) besteht.

10. Hubzylindereinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fußabschnitt (2; 31) betriebwesentliche Ventile enthalten sind.