DE102008031525B4

DE102008031525B4 - Device for the mechanical locking of a hydraulic cylinder

Info

Publication number: DE102008031525B4
Application number: DE200810031525
Authority: DE
Inventors: Heiko Lührs; Thomas Kapahnke
Original assignee: Blohm and Voss Shipyards GmbH
Current assignee: Blohm and Voss Shipyards GmbH
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: DE102008031525A1

Abstract

Bei einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder zur Verriegelung in Endlagen über einstellbare Verriegelungskugeln mit einer Schiebemuffe ist vorgesehen, über eine Steuereinheit die Ver- und Entriegelung vorzunehmen. Die Steuereinheit besitzt hierzu druckgesteuerte Steuerkolben mit Steuerstangen, die bei einer Entriegelung auf die Schiebehülse einwirken. Hierzu ist ein Hydraulikanschluß der Steuereinheit mit einer Einlaßleitung sowie einer Auslaßeinleitung über jeweils ein Rückschlagventil mit dem Kolbenraum des Zylinders verbunden, wobei die Einlaß- oder Auslaßleitung über mindestens einen Steuerkolben entsprechend einer entriegelten oder verriegelten Position freigebbar ist.In a double-acting hydraulic cylinder for locking in end positions via adjustable locking balls with a sliding sleeve is provided via a control unit to make the locking and unlocking. The control unit has for this purpose pressure-controlled control piston with control rods, which act on an unlocking on the sliding sleeve. For this purpose, a hydraulic connection of the control unit is connected to an inlet line and an outlet via a respective check valve to the piston chamber of the cylinder, wherein the inlet or outlet line is releasable via at least one control piston corresponding to an unlocked or locked position.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur mechanischen Verriegelung eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders in Endlagen durch eine druckfederbeaufschlagte zwischengeschaltete Schiebemuffe durch einstellbare Verriegelungskugeln zwischen Schiebemuffe und Kolbenstange.The invention relates to a device for the mechanical locking of a double-acting hydraulic cylinder in end positions by a compression spring-loaded intermediate sliding sleeve by adjustable locking balls between sliding sleeve and piston rod.

Derartige Anordnungen zur mechanischen Verriegelung über Schiebemuffen sind grundsätzlich bekannt, um eine formschlüssige Verbindung zwischen Zylinder und Kolbenstange herzustellen. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß die bekannten Selbstverriegelungen unter Berücksichtigung von Lasten starke Beschädigungen in den Bauteilen hervorrufen und somit nur bedingt einsatzfähig sind.Such arrangements for mechanical locking via sliding sleeves are generally known to produce a positive connection between the cylinder and piston rod. In practice, it has been found that the known self-locking under consideration of loads cause severe damage in the components and thus are only partially operational.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist nach der DE 21 52 809 A bekannt. Hierbei ist aber eine Entriegelung eines doppelt wirkenden Hydraulikzylinders nicht möglich.A generic device is after the DE 21 52 809 A known. But this is not possible unlocking a double-acting hydraulic cylinder.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einfache Vorrichtungen zur Vermeidung von Überbelastungen auf einfache Weise zu schaffen und ohne zusätzliche Elektronik eine funktionsfähige Einheit zu gewährleisten.The object of the invention is to provide simple devices to avoid overloads in a simple manner and to ensure a functional unit without additional electronics.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäße dadurch, daß im Zylinderendbereich ein Hydraulikanschluß über eine Steuereinheit angeordnet ist, die druckgesteuerten Steuerkolben mit Steuerstangen aufweist und die Steuerstangen auf die Schiebehülse zur Entriegelung einwirken sowie der Hydraulikanschluß mit einer Einlaßleitung sowie einer Auslaßeinleitung über jeweils ein Rückschlagventil mit dem Kolbenraum des Zylinders verbunden ist, wobei die Einlaß- oder Auslaßleitung über mindestens einen Steuerkolben entsprechend einer entriegelten oder verriegelten Position freigebbar ist.The solution of this object is achieved according to the invention in that the cylinder end a hydraulic connection is arranged via a control unit, the pressure-controlled control piston with control rods and the control rods acting on the sliding sleeve for unlocking and the hydraulic connection with an inlet line and an outlet via a respective check valve with the piston chamber the cylinder is connected, wherein the inlet or outlet conduit is releasable via at least one control piston corresponding to an unlocked or locked position.

Hierdurch ist es möglich, auch unter Last eine gedämpfte Verriegelung vorzunehmen.This makes it possible to make a damped locking even under load.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Steuerstange des Steuerkolbens für die Steuerung der Einlaß- und Auslaßleitung einen größeren Durchmesser als die Steuerstange des weiteren Steuerkolbens aufweist.It is also proposed that the control rod of the control piston for the control of the inlet and outlet conduit has a larger diameter than the control rod of the further control piston.

Zur einfachen Handhabung und Nachrüstung wird vorgeschlagen, daß die Steuereinheit als aufsetzbares Element für den Zylinder ausgebildet ist.For ease of handling and retrofitting, it is proposed that the control unit is designed as an attachable element for the cylinder.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically. Show it:

1 eine prinzipielle Hydraulikzylinderausbildung mit einer bodenseitigen Steuereinheit zur Verriegelung in der nicht verriegelten Position; 1 a basic hydraulic cylinder training with a bottom-side control unit for locking in the unlocked position;

2 eine Darstellung wie 1 in der verriegelten Position; 2 a representation like 1 in the locked position;

3 eine detaillierte Ausbildung der Steuereinheit in der nicht verriegelten Position und 3 a detailed design of the control unit in the unlocked position and

4 eine Ausbildung wie 3 in der verriegelten Position. 4 an education like 3 in the locked position.

Bei der dargestellten doppeltwirkenden Hydraulikzylinderanordnung ist ein Zylinder 1 mit einem aufgenommenen Kolben 2 und einer verbundenen Kolbenstange 3 zur Verstellung einer nicht näher dargestellten Plattform oder dergleichen angeordnet. Zusätzlich ist eine verstellbare Schiebemuffe 4 auf der Kolbenstange 3 vorgesehen, die gegenüber dem Kolben 2 über eine Druckfeder 5 gehalten ist. Im Zylinderendbereich ist eine Steuereinheit 6 mit einem Hydraulikanschluß 7 als aufsetzbare Einheit angeordnet. Ein weiterer Hydraulikanschluß 8 ist am anderen Ende des Zylinders 1 angeordnet, um entsprechende Stellbewegungen durchzuführen. Zum Einstellen einer Verriegelung erfolgt gemäß 3 der folgende Ablauf:
Der Kolben 2 und die Kolbenstange 3 werden stangenseitig mit Druck über den Hydraulikanschluß 8 beaufschlagt, um den Kolben 2 einzufahren. Der Rücklauf des Öls auf der Bodenseite wird zuerst durch ein Rückschlagventil 9 in einer Auslaßleitung 10 verhindert. Aufgrund des entstehenden Überdruckes werden die Steuerkolben 11 in ihre Endlagen bewegt. Durch die unterschiedlichen Durchmesser der Steuerstangen 13, 14 an den Steuerkolben 11, 12 wird dafür gesorgt, daß der Steuerkolben 12 als erster in die Endlage fährt. Hat auch der Steuerkolben 11 seine Endlage erreicht, dann öffnet dieser eine Steuerbohrung 15 mit einem Rückschlagventil 16 als Auslaß zum Hydraulikanschluß 7. Dieser Ablauf erfolgt immer vor dem Erreichen der Endlage von Kolben 2 und Kolbenstange 3 mit der Schiebemuffe 4. Im weiteren Verlauf trifft die überragende Kolbenstange 3 auf Verriegelungskugeln 17 in einer zugeordneten Aufnahme 18 und drückt diese über eine Einlaufschräge nach außen, um passieren zu können. Gleichzeitig trifft die Schiebemuffe 4 von außen auf die Verriegelungskugeln 17 und baut über eine Einlaufschräge einen Druck Richtung Kolbenstange 3 auf. Bis zum Erreichen des Kugelsitzes auf der Kolbenstange 3 bleibt die Schiebemuffe 4 stehen und die Druckfeder 5 wird gespannt. Ist der Kugelsitz auf der Kolbenstange 3 erreicht, werden die Verriegelungskugeln 17 Richtung Kolbenstange 3 gedrückt, und die Schiebemuffe 4 wird durch die Druckfeder 5 Richtung Bodenseite des Zylinders 1 verschoben. Der formschlüssige Verriegelungsvorgang ist abgeschlossen und die Kolbenstange 3 befindet sich in ihrer verriegelten Endlage.In the illustrated double-acting hydraulic cylinder assembly is a cylinder 1 with a recorded piston 2 and a connected piston rod 3 arranged for adjusting a platform or the like, not shown. In addition, an adjustable sliding sleeve 4 on the piston rod 3 provided, opposite the piston 2 via a compression spring 5 is held. In the cylinder end region is a control unit 6 with a hydraulic connection 7 arranged as an attachable unit. Another hydraulic connection 8th is at the other end of the cylinder 1 arranged to perform appropriate positioning movements. To set a lock in accordance with 3 the following procedure:
The piston 2 and the piston rod 3 be bar side with pressure on the hydraulic connection 8th charged to the piston 2 retract. The return of the oil on the bottom side is first through a check valve 9 in an outlet line 10 prevented. Due to the resulting overpressure, the control pistons 11 moved to their final positions. Due to the different diameters of the control rods 13 . 14 to the control piston 11 . 12 is ensured that the control piston 12 when first drives into the final position. Also has the spool 11 reaches its end position, then this opens a control bore 15 with a check valve 16 as an outlet to the hydraulic connection 7 , This procedure always takes place before reaching the end position of the piston 2 and piston rod 3 with the sliding sleeve 4 , In the further course meets the superior piston rod 3 on locking balls 17 in an associated recording 18 and pushes them over an inlet slope to the outside in order to pass. At the same time the sliding sleeve hits 4 from the outside on the locking balls 17 and builds a pressure towards the piston rod via an inlet bevel 3 on. Until reaching the ball seat on the piston rod 3 remains the sliding sleeve 4 stand and the compression spring 5 will be curious. Is the ball seat on the piston rod 3 reached, the locking balls 17 Direction piston rod 3 pressed, and the sliding sleeve 4 is by the compression spring 5 Towards the bottom side of the cylinder 1 postponed. The positive locking process is complete and the piston rod 3 is in its locked end position.

Zum Entriegeln der Kolbenstange 3 wird Druck auf die Bodenseite des Zylinders 1 über den Hydraulikanschluß 7 gegeben. Da das Rückschlagventil 16 geschlossen ist, werden die Steuerkolben 11, 12 Richtung Kolben 2 des Zylinders 1 bewegt. Die Steuerstangen 13, 14 an den Steuerkolben 11, 12 drücken dabei gegen die Schiebemuffe 2 und bewegen diese gegen die Federkraft der Druckfeder 5 in Richtung Kolben 2. Haben die Steuerkolben 11, 12 ihre Endlage erreicht, ist die Schiebemuffe 4 so weit verschoben worden, daß die Verriegelungskugeln 4 freigegeben werden. Gleichzeitig wird durch den Steuerkolben 11 die Zulaufbohrung der Auslaßleitung 10 mit seinem Rückschlagventil 9 und der Kolben 2 und die Kolbenstange 3 bewegt sich in eine Ausfahrrichtung. Durch die Kolbenstange 3 werden die Verriegelungskugeln 4 nach außen gedrückt und die mechanische Verriegelung ist aufgeschoben. Während des Ausfahrens der Kolbenstange 3 bleiben die Steuerkolben 11, 12 aufgrund der Druckverhältnisse im Zylinder in ihren Endlagen. Damit ist sichergestellt, daß beim Entriegelungsvorgang die Schiebemuffe 4 nicht zurückschnellen kann und die Zulaufbohrung Richtung Einlaß Rückschlagventil 9 nicht verschlossen wird.To unlock the piston rod 3 will put pressure on the bottom side of the cylinder 1 over the hydraulic connection 7 given. Because the check valve 16 is closed, the control pistons 11 . 12 Towards the piston 2 of the cylinder 1 emotional. The control rods 13 . 14 to the control piston 11 . 12 Press against the sliding sleeve 2 and move them against the spring force of the compression spring 5 in the direction of the piston 2 , Do the spools 11 . 12 reached their final position, is the sliding sleeve 4 moved so far that the locking balls 4 be released. At the same time by the control piston 11 the inlet bore of the outlet pipe 10 with its check valve 9 and the piston 2 and the piston rod 3 moves in an extension direction. Through the piston rod 3 become the locking balls 4 pushed outward and the mechanical lock is pushed. During extension of the piston rod 3 the control pistons remain 11 . 12 due to the pressure conditions in the cylinder in their end positions. This ensures that when unlocking the sliding sleeve 4 can not snap back and the inlet bore direction inlet check valve 9 not closed.

Claims

Device for the mechanical locking of a double-acting hydraulic cylinder in end positions by a compression spring-loaded intermediate sliding sleeve by adjustable locking balls between sliding sleeve and piston rod, characterized in that in the cylinder end region a hydraulic connection ( 7 ) via a control unit ( 6 ), the pressure-controlled control pistons ( 11 . 12 ) with control rods ( 13 . 14 ) and the control rods ( 13 . 14 ) on the sliding sleeve ( 4 ) act for unlocking and the hydraulic connection ( 7 ) with an inlet conduit ( 10 ) and an outlet ( 15 ) via a respective check valve ( 9 . 16 ) with the piston chamber of the cylinder ( 1 ), the inlet or outlet line ( 10 or 15 ) via at least one control piston ( 11 ) is releasable according to an unlocked or locked position.

Device according to claim 1, characterized in that the control rod ( 13 ) of the control piston ( 11 ) for the control of the inlet and outlet line ( 10 . 15 ) has a larger diameter than the control rod ( 14 ) of the further control piston ( 12 ) having.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit ( 6 ) as an attachable element for the cylinder ( 1 ) is trained.