DE102011107317B4

DE102011107317B4 - hydraulic cylinders

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Publication number: DE102011107317B4
Application number: DE201110107317
Authority: DE
Inventors: Marco Schönwälder; Jürgen Jäckel; Michael Grösch
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: EP2543892A3; EP2543892A2; DE102011107317A1

Abstract

Hydraulikzylinder, umfassend einen hohlzylinderförmigen Mantel (1), der stirnseitig beiderseits durch jeweils einen Deckel (2, 3) druckdicht verschlossen ist, wobei im Mantel (1) ein axial zwischen den Deckeln (2, 3) hin und her beweglicher Kolben (4) angeordnet ist, der zwei Druckräume (5, 6) voneinander trennt und umfassend zumindest einen Druckkompensator (7.1, 7.2, 7.3, 7.4), der in zumindest einem der Druckräume (5, 6) angeordnet ist, wobei die Druckkompensatoren (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) durch kompressible Druckausgleichskörper (16.1, 16.2, 16.3, 16.4) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichskörper (16.1, 16.2, 16.3, 16.4) durch Schaumstoffkörper (17.1, 17.2, 17.3, 17.4) gebildet sind und dass die Schaumstoffkörper (17.1, 17.2, 17.3, 17.4) jeweils aus einem im Wesentlichen geschlossenzelligen Schaum bestehen.Hydraulic cylinder, comprising a hollow cylindrical shell (1), the front side on both sides by a respective cover (2, 3) is pressure-tight, wherein in the shell (1) axially between the covers (2, 3) reciprocating piston (4) is arranged, the two pressure chambers (5, 6) separated from each other and comprising at least one pressure compensator (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) disposed in at least one of the pressure chambers (5, 6), wherein the pressure compensators (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) are formed by compressible pressure compensation body (16.1, 16.2, 16.3, 16.4), characterized in that the pressure compensation body (16.1, 16.2, 16.3, 16.4) by foam body (17.1, 17.2, 17.3, 17.4) are formed and that the Foam body (17.1, 17.2, 17.3, 17.4) each consist of a substantially closed-cell foam.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikzylinder, umfassend einen hohlzylinderförmigen Mantel, der stirnseitig beiderseits durch jeweils einen Deckel druckdicht verschlossen ist, wobei im Mantel ein axial zwischen den Deckeln hin und her beweglicher Kolben angeordnet ist, der zwei Druckräume voneinander trennt und umfassend zumindest einen Druckkompensator, der in zumindest einem der Druckräume angeordnet ist, wobei die Druckkompensatoren durch kompressible Druckausgleichskörper gebildet sind.The invention relates to a hydraulic cylinder, comprising a hollow cylindrical shell which is pressure-tightly sealed on both sides by a respective cover, wherein in the jacket an axially movable between the lids back and forth piston is arranged, the two pressure chambers separated from each other and comprising at least one pressure compensator, the is arranged in at least one of the pressure chambers, wherein the pressure compensators are formed by compressible pressure compensation body.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 1 844 173 U ist ein hydraulischer Stoßdämpfer bekannt, umfassend einen Dämpferkolben, der innerhalb eines flüssigkeitsgefüllten Zylinders angeordnet ist. Demnach hängt die Wirksamkeit eines derartigen Dämpferkolbens davon ab, dass er selbst in der Dämpfungsflüssigkeit, z. B. im Öl, vollständig bewegt wird. Es darf keine Luft in der Flüssigkeit eingeschlossen oder vorhanden sein. Konstruktionsbedingt muss jedoch ein Luftpolster vorgesehen sein, das so angeordnet sein soll, dass es auch bei ungünstiger. Lage nicht in den Bereich des Dämpferkolbens gelangen kann. Dazu ist es vorgesehen, dass innerhalb der Dämpfungsflüssigkeit, also z. B. im Öl, mindestens ein mit Luft oder einem sonstigen Gas gefüllter Druckausgleichskörper angeordnet ist, wobei der Druckausgleichskörper die Form einer luftgefüllten Kunststoffblase bzw. Gummiblase haben kann.From the DE 1 844 173 U For example, a hydraulic shock absorber is known comprising a damper piston disposed within a liquid-filled cylinder. Accordingly, the effectiveness of such a damper piston depends on the fact that he himself in the damping fluid, for. B. in oil, is completely moved. There must be no air trapped or present in the fluid. Due to the design, however, an air cushion must be provided, which should be arranged so that it is less favorable. Position can not get into the area of the damper piston. For this purpose, it is provided that within the damping fluid, so z. B. in the oil, at least one filled with air or other gas pressure compensating body is arranged, wherein the pressure compensating body may have the form of an air-filled plastic bladder or rubber bladder.

Ein Hydraulikzylinder ist allgemein bekannt und umfasst üblicherweise ein hohlzylinderförmiges Gehäuse, in dem ein auf einer Kolbenstange ortsfest angeordneter, beidseitig druckbeaufschlagbarer Kolben in axialer Richtung hin und her beweglich angeordnet ist. Die beiden Druckräume, die der Kolben voneinander trennt, sind bedarfsweise mit einem, bezogen auf den jeweils anderen Druckraum, relativen Überdruck beaufschlagbar, so dass sich der Kolben zusammen mit der Kolbenstange in Richtung des Druckraums mit dem relativ geringeren Druck bewegt. Durch die stirnseitig zumindest einerseits durch einen der Deckel aus dem Hydraulikzylinder ausfahrende Kolbenstange können z. B. Maschinenelemente angetrieben werden.A hydraulic cylinder is generally known and usually comprises a hollow-cylindrical housing in which a piston arranged in a stationary manner on a piston rod and movable on both sides can be moved back and forth in the axial direction. The two pressure chambers, which separates the piston from one another, can be acted upon with a relative overpressure, based on the respective other pressure chamber, so that the piston, together with the piston rod, moves in the direction of the pressure chamber at the relatively lower pressure. By the front side at least on the one hand by one of the cover from the hydraulic cylinder extending piston rod z. B. machine elements are driven.

Während der bestimmungsgemäßen Verwendung eines Hydraulikzylinders können in seinem Inneren immer wieder Druckspitzen entstehen, die bei Überschreitung eines noch zulässigen Schwellwertes zu einer Beschädigung/Zerstörung des Hydraulikzylinders und/oder der im Hydraulikzylinder angeordneten Dichtungen führen können. Eine solche Beschädigung/Zerstörung kann z. B. in Form eines geplatzten Hydraulikzylinders sichtbar werden.During the intended use of a hydraulic cylinder pressure surges can always arise in its interior, which can lead to damage / destruction of the hydraulic cylinder and / or arranged in the hydraulic cylinder seals when exceeding a still allowable threshold. Such damage / destruction can z. B. be visible in the form of a ruptured hydraulic cylinder.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hydraulikzylinder der vorbekannten Art derart weiterzuentwickeln, dass Druckspitzen im Hydraulikzylinder minimiert werden, dass dadurch eine Beschädigung/Zerstörung des Hydraulikzylinders und/oder der im Hydraulikzylinder angeordneten Dichtungen vermieden wird, folglich die Standzeit des Hydraulikzylinders und/oder der Dichtungen erhöht wird und der Hydraulikzylinder insgesamt sicher betrieben werden kann. Die kompressiblen Druckausgleichskörper sollen einfach und kostengünstig herstellbar sein, problemlos an die zu erwartenden Druckspitzen im Hydraulikzylinder angepasst werden können, und Vibrationen im hydraulischen System sollen durch die Druckausgleichskörper minimiert werdern.The invention has for its object to further develop a hydraulic cylinder of the known type such that pressure peaks are minimized in the hydraulic cylinder, thereby damage / destruction of the hydraulic cylinder and / or arranged in the hydraulic cylinder seals is avoided, thus the service life of the hydraulic cylinder and / or Gaskets is increased and the hydraulic cylinder can be operated safely total. The compressible pressure balancing body should be simple and inexpensive to produce, can be easily adapted to the expected pressure peaks in the hydraulic cylinder, and vibrations in the hydraulic system should be minimized by the pressure compensation body.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Hydraulikzylinder mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.This object is achieved by a hydraulic cylinder with the features of claim 1. In advantageous embodiments, the dependent claims relate.

Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, dass die Druckausgleichskörper durch Schaumstoffkörper gebildet sind, die jeweils aus einem im Wesentlichen geschlossenzelligen Schaum bestehen.To achieve the object, it is provided that the pressure compensation body are formed by foam body, each consisting of a substantially closed-cell foam.

Die Druckkompensatoren sind durch kompressible Druckausgleichskörper gebildet. Der Druckkompensator funktioniert, indem der kompressible Druckausgleichskörper bei Einleitung einer Druckspitze in den Hydraulikzylinder überdruckbedingt zusammengedrückt wird und seine ursprüngliche Form erst dann wieder annimmt, wenn die Druckspitze abgebaut ist und im Hydraulikzylinder wieder der übliche bestimmungsgemäße Druck herrscht.The pressure compensators are formed by compressible pressure compensation body. The pressure compensator works by compressing the compressible pressure compensation body upon initiation of a pressure spike in the hydraulic cylinder due to pressure and its original shape only assumes again when the pressure peak is reduced and in the hydraulic cylinder again the usual intended pressure prevails.

Die Druckausgleichskörper sind durch Schaumstoffkörper gebildet. Als Schaumstoffkörper gelangt ein im Wesentlichen geschlossenzelliger Schaum zur Anwendung, beispielsweise ein Polyurethan-Schaum. Die Geschlossenzelligkeit ist deshalb erforderlich, um zu verhindern, dass das Medium innerhalb des Hydraulikzylinders in den Schaumstoffkörper eindringt und dadurch zu Funktionsbeeinträchtigungen führt. Das Material, aus dem der Schaumstoffkörper besteht, muss also öl- und/oder luftdicht sein.The pressure compensation body are formed by foam body. The foam body used is a substantially closed-cell foam, for example a polyurethane foam. The closed cell density is therefore necessary to prevent the medium from entering the foam body within the hydraulic cylinder, thereby causing malfunction. The material of which the foam body consists must therefore be oil and / or airtight.

Schaumstoffkörper sind aus unterschiedlichsten Materialien in unterschiedlichsten Formen einfach und kostengünstig herstellbar und können dadurch problemlos an den jeweiligen Anwendungsfall, insbesondere an die zu erwartenden Druckspitzen im Hydraulikzylinder, angepasst werden. Derart ausgestaltete Druckkompensatoren sorgen nicht nur, wie zuvor beschrieben, für eine größere Sicherheit, insbesondere dafür, dass die Gefahr einer Beschädigung/Zerstörung des Hydraulikzylinders und/oder der im Hydraulikzylinder angeordneten Dichtungen bei Einleitung von Druckspitzen minimiert wird, sondern auch dafür, dass die Vibrationen im hydraulischen System minimiert werden. Der Schaumstoffkörper weist eine hohe Verformungssteifigkeit bei hohen Arbeitsdrücken oder eine geringe Verformungssteifigkeit bei geringen Arbeitsdrücken auf. Dadurch kann der Druckkompensator an den jeweiligen Anwendungsfall gut angepasst werden.Foam body are made of different materials in different shapes easily and inexpensively and can be easily adapted to the particular application, in particular to the expected pressure peaks in the hydraulic cylinder. Such designed pressure compensators not only provide as described above, for greater safety, in particular for minimizing the risk of damage / destruction of the hydraulic cylinder and / or the seals arranged in the hydraulic cylinder upon introduction of pressure peaks, but also for minimizing the vibrations in the hydraulic system. The foam body has a high deformation stiffness at high working pressures or low deformation stiffness at low working pressures. This allows the pressure compensator to be well adapted to the particular application.

Bevorzugt ist zumindest ein Druckkompensator in jedem Druckraum angeordnet.Preferably, at least one pressure compensator is arranged in each pressure chamber.

Bei Einleitung von Druckspitzen in den Hydraulikzylinder werden diese Druckspitzen von dem Druckkompensator dissipiert, so dass ein bei der Konstruktion des Hydraulikzylinders festgelegter Schwellwert des relativen Überdrucks im Hydraulikzylinder nicht überschritten wird. Durch dieses Minimieren der Druckspitzen wird eine Beschädigung/Zerstörung des Hydraulikzylinders und/oder der im Hydraulikzylinder zur Anwendung gelangenden Dichtungen vermieden, die Standzeiten des Hydraulikzylinders und/oder der Dichtungen sind dadurch erhöht und der Hydraulikzylinder kann sicher betrieben werden.Upon initiation of pressure peaks in the hydraulic cylinder, these pressure peaks are dissipated by the pressure compensator, so that a defined in the design of the hydraulic cylinder threshold of the relative pressure in the hydraulic cylinder is not exceeded. By minimizing the pressure peaks, damage / destruction of the hydraulic cylinder and / or the seals used in the hydraulic cylinder are avoided, the service lives of the hydraulic cylinder and / or the seals are increased and the hydraulic cylinder can be safely operated.

Im Hinblick auf eine möglichst einfache und kostengünstig herstellbare Konstruktion kann es vorgesehen sein, dass zumindest ein Druckkompensator in zumindest einem der stirnseitigen Deckel angeordnet ist. Ein solcher stirnseitiger Deckel ist, bezogen auf den hohlzylinderförmigen Mantel des Hydraulikzylinders, ein separat hergestelltes Einzelteil, das später während der Montage des Hydraulikzylinders mit der Stirnseite des Mantels verbunden wird. Der Deckel ist ein einfach zu handhabendes Bauteil, in das der Druckkompensator einfach eingebaut werden kann. Anschließend bilden der Druckkompensator und der stirnseitige Deckel eine vormontierbare Einheit, die mit dem Mantel verbunden wird.With regard to a construction which is as simple and inexpensive to produce as possible, provision can be made for at least one pressure compensator to be arranged in at least one of the frontal lids. Such a front-side cover, based on the hollow cylindrical shell of the hydraulic cylinder, a separately manufactured item, which is later connected during assembly of the hydraulic cylinder with the end face of the shell. The lid is an easy-to-use component, in which the pressure compensator can be easily installed. Subsequently, the pressure compensator and the end cap form a preassembled unit which is connected to the jacket.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass jeweils ein Druckkompensator in jedem Deckel angeordnet ist. Dabei ist von Vorteil, dass Druckspitzen in jedem der beiden Druckräume von den jeweils in den Deckeln angeordneten Druckkompensatoren dissipiert werden.It is preferably provided that in each case a pressure compensator is arranged in each lid. It is advantageous that pressure peaks in each of the two pressure chambers are dissipated by the respectively arranged in the covers pressure compensators.

Die Druckkompensatoren können in den dem jeweiligen Druckraum zugewandten inneren Stirnseiten der Deckel angeordnet sein. Eine derartige Zuordnung des jeweiligen Druckkompensators zum jeweiligen Deckel ist nicht nur, wie zuvor beschrieben, bezüglich der Montage von Vorteil, sondern auch im Hinblick auf den Raumbedarf für den Druckkompensator. Ein Deckel muss ohnehin verwendet werden, um den Mantel des Hydraulikzylinders stirnseitig druckdicht abzuschließen. Wird der Druckkompensator im Deckel angeordnet, ist die Gestaltung und Herstellung des Mantels besonders einfach, weil dieser nicht für die Aufnahme eines Druckkompensators ausgelegt zu werden braucht.The pressure compensators can be arranged in the respective pressure chamber facing inner end faces of the lid. Such an assignment of the respective pressure compensator to the respective cover is not only, as described above, with respect to the assembly of advantage, but also in view of the space required for the pressure compensator. A lid must be used anyway to complete the jacket of the hydraulic cylinder front side pressure-tight. If the pressure compensator is arranged in the cover, the design and manufacture of the jacket is particularly simple because it does not need to be designed for receiving a pressure compensator.

Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass zumindest ein Druckkompensator im Kolben angeordnet ist. Die Vorteile hinsichtlich der Dissipation von Druckspitzen und hinsichtlich der einfachen Konstruktion des Hydraulikzylinders sind dieselben, wie zuvor beschrieben.Alternatively or additionally, it can be provided that at least one pressure compensator is arranged in the piston. The advantages with regard to the dissipation of pressure peaks and the simple construction of the hydraulic cylinder are the same as described above.

Der Kolben und die darin angeordneten Druckkompensatoren bilden eine vormontierbare Einheit.The piston and the pressure compensators arranged therein form a preassemblable unit.

Bei der alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung ist von Vorteil, dass am Gehäuse eines bestehenden Hydraulikzylinders, das den Mantel und die beiden stirnseitigen Deckel umfasst, konstruktiv nichts geändert zu werden braucht. Um die vorteilhaften Gebrauchseigenschaften zu erreichen, muss nur ein entsprechend modifizierter Kolben in das Gehäuse eingesetzt werden.In the alternative or additional embodiment is advantageous that on the housing of an existing hydraulic cylinder, which includes the jacket and the two end-side cover, constructively nothing needs to be changed. To achieve the advantageous performance properties, only a correspondingly modified piston must be inserted into the housing.

Weiter bevorzugt ist es vorgesehen, dass alternativ oder zusätzlich jeweils ein Druckkompensator in jeder Stirnseite des Kolbens angeordnet ist. Druckspitzen in jedem der beiden Druckräume können von den jeweils in den Stirnseiten des Kolbens angeordneten Druckkompensatoren dissipiert werden.More preferably, it is provided that, alternatively or additionally, in each case a pressure compensator is arranged in each end face of the piston. Pressure peaks in each of the two pressure chambers can be dissipated by the pressure compensators respectively arranged in the end faces of the piston.

Der Druckkompensator kann ringförmig ausgebildet und in axial in Richtung des jeweiligen Druckraums offenen Einbaunuten der Deckel und/oder des Kolbens angeordnet sein. Die Einbaunuten können z. B. durch Drehen besonders einfach und kostengünstig in den Deckeln und/oder im Kolben hergestellt werden.The pressure compensator may be annular and arranged in axially in the direction of the respective pressure chamber open installation grooves of the lid and / or the piston. The installation grooves can z. B. by turning particularly simple and inexpensive in the covers and / or produced in the piston.

Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines als Druckkompensator ausgebildeten kompressiblen Druckausgleichskörpers in einem Hydraulikzylinder, jeweils wie zuvor beschrieben. Ein solcher Druckkompensator ist einfach und kostengünstig herstellbar, kann mit minimalem Aufwand in einen Hydraulikzylinder ohne Druckkompensator adaptiert werden und bewirkt dadurch die zuvor beschriebenen Vorteile, insbesondere die größere Sicherheit beim Betrieb des Hydraulikzylinders und längere Standzeiten.Moreover, the invention relates to the use of a designed as a pressure compensator compressible pressure compensation body in a hydraulic cylinder, each as described above. Such a pressure compensator is simple and inexpensive to produce, can be adapted with minimal effort in a hydraulic cylinder without pressure compensator and thereby causes the advantages described above, in particular the greater safety during operation of the hydraulic cylinder and longer life.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Ausführungsbeispiele eines Hydraulikzylinders und drei Ausführungsbeispiele eines Druckkompensators werden nachfolgend anhand der 1 bis 9 näher beschrieben. Diese zeigen jeweils in schematischer Darstellung:Embodiments of a hydraulic cylinder and three embodiments of a pressure compensator will be described below with reference to FIG 1 to 9 described in more detail. These show in a schematic representation:

1 einen stirnseitigen Ausschnitt aus einem Hydraulikzylinder, bei dem ein Druckkompensator im rechten Deckel eines Hydraulikzylinders angeordnet ist, 1 a frontal section of a hydraulic cylinder, in which a pressure compensator is arranged in the right lid of a hydraulic cylinder,

2 einen stirnseitigen Ausschnitt aus einem Hydraulikzylinder, bei dem ein Druckkompensator im linken Deckel des Hydraulikzylinders angeordnet ist, 2 an end section of a hydraulic cylinder, in which a pressure compensator is arranged in the left cover of the hydraulic cylinder,

3 ein Ausführungsbeispiele eines Kolbens, der in einem erfindungsgemäßen Hydraulikzylinder zur Anwendung gelangt, wobei beide Stirnseiten des Kolbens jeweils einen Druckkompensator aufweisen, 3 an exemplary embodiment of a piston which is used in a hydraulic cylinder according to the invention, wherein both end faces of the piston each have a pressure compensator,

4 eine Zusammenbauzeichnung eines Hydraulikzylinders, bei dem die Stirnseiten aus den 1 und 2 und der Kolben aus 3 gemeinsam dargestellt sind, 4 an assembly drawing of a hydraulic cylinder, wherein the end faces of the 1 and 2 and the piston out 3 shown together,

5 eine zu 3 alternative Ausgestaltung eines Kolbens 5 one too 3 alternative embodiment of a piston

6 eine zu den 1, 2 oder 3 alternative Ausgestaltung einer Stirnseite des Hydraulikzylinders, 6 one to the 1 . 2 or 3 alternative embodiment of an end face of the hydraulic cylinder,

7 einen im Querschnitt betrachtet ringförmigen Druckausgleichskörper, 7 a cross-sectionally annular pressure compensation body,

8 einen im Querschnitt betrachtet kreisförmigen Druckausgleichskörper aus zwei voneinander abweichenden Werkstoffen, 8th a cross-sectionally circular pressure equalizing body made of two different materials,

9 einen im Querschnitt betrachtet kreisförmigen und materialeinheitlichen Druckausgleichskörper. 9 a viewed in cross-section circular and uniform material pressure compensation body.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

In den 1 und 2 ist jeweils ein Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Hydraulikzylinders im Bereich einer seiner Stirnseiten gezeigt. In 1 ist die rechte Stirnseite, in 2 die linke Stirnseite des Hydraulikzylinders gezeigt. Der Hydraulikzylinder umfasst einen zylinderförmigen Mantel 1, der stirnseitig beiderseits jeweils mit einem Deckel 2, 3 druckdicht verschlossen ist. Die hier dargestellten Deckel 2, 3 werden, wie in 4 gezeigt, von der Kolbenstange 18 durchdrungen, die in axialer Richtung hin und her bewegbar ist, wobei die Kolbenstange 18 relativ ortsfest mit dem Kolben 4, wie zum Beispiel in 3 dargestellt, verbunden ist. Der Kolben 4 ist axial beiderseits druckbeaufschlagbar.In the 1 and 2 in each case a section of an embodiment of a hydraulic cylinder in the region of one of its end faces is shown. In 1 is the right front side, in 2 the left end of the hydraulic cylinder shown. The hydraulic cylinder comprises a cylindrical shell 1 , the front side on both sides each with a lid 2 . 3 pressure sealed. The covers shown here 2 . 3 be like in 4 shown off the piston rod 18 penetrated, which is movable in the axial direction back and forth, wherein the piston rod 18 relatively stationary with the piston 4 , such as in 3 shown connected. The piston 4 is axially pressurizable on both sides.

In jedem der Deckel 2, 3 ist jeweils ein Druckkompensator 7.1, 7.2 angeordnet, und zwar jeweils in der inneren Stirnseite 8, 9 des jeweiligen Deckels 2, 3. Die Druckkompensatoren 7.1, 7.2 sind als Druckausgleichskörper 16.1, 16.2 ausgebildet, die aus einem im Wesentlichen geschlossenzelligen Schaumstoff bestehen; es handelt sich um Schaumstoffkörper 17.1, 17.2.In each of the lids 2 . 3 is each a pressure compensator 7.1 . 7.2 arranged, in each case in the inner end face 8th . 9 of the respective lid 2 . 3 , The pressure compensators 7.1 . 7.2 are as pressure compensation body 16.1 . 16.2 formed, which consist of a substantially closed-cell foam; it is foam body 17.1 . 17.2 ,

In 3 ist ein Ausführungsbeispiele eines Kolbens 4 gezeigt, der in einem erfindungsgemäßen Hydraulikzylinder zur Anwendung gelangt, wobei beide Stirnseiten 10, 11 des Kolbens 4 jeweils einen Druckkompensator 7.3, 7.4 aufweisen, die die Druckausgleichskörper 16.3, 16.4 bilden. Die Druckausgleichskörper 16.3, 16.4 sind als Schaumstoffkörper 17.3, 17.4 ausgebildet und bestehen, wie auch die Schaumstoffkörper 17.1, 17.2, die in den Deckels 2, 3 angeordnet sind, aus einem geschlossenzelligen Schaumstoff.In 3 is an embodiment of a piston 4 shown, which is used in a hydraulic cylinder according to the invention for application, both end faces 10 . 11 of the piston 4 one pressure compensator each 7.3 . 7.4 have the pressure compensation body 16.3 . 16.4 form. The pressure compensation body 16.3 . 16.4 are as foam body 17.3 . 17.4 trained and made, as well as the foam body 17.1 . 17.2 in the lids 2 . 3 are arranged from a closed-cell foam.

In 4 ist eine Zusammenbauzeichnung eines Hydraulikzylinders dargestellt, mit den Stirnseiten aus den 1 und 2 und dem Kolben 4 aus 3. Die Druckräume 5, 6 werden durch den in axialer Richtung hin und her beweglichen Kolben 4, die Deckel 2, 3 und den Mantel 1 begrenzt, wobei alle Druckkompensatoren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet ist und jeweils in einer Einbaunut 12, 13, 14, 15 in den inneren Stirnseiten 8, 9 der Deckel 2, 3 und den Stirnseiten 10, 11 des Kolbens 4 angeordnet sind. Die Druckkompensatoren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 sind als kompressible Druckausgleichskörper 16.1, 16.2, 16.3, 16.4, in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel durch Schaumstoffkörper 17.1, 17.2, 17.3, 17.4 gebildet, die jeweils aus einem geschlossenzelligen Polyurethan-Schaum bestehen.In 4 is an assembly drawing of a hydraulic cylinder shown, with the end faces of the 1 and 2 and the piston 4 out 3 , The pressure chambers 5 . 6 be through the axially reciprocating piston 4 , the lids 2 . 3 and the coat 1 limited, with all pressure compensators 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 is formed annular in the embodiment shown here and each in a Einbaunut 12 . 13 . 14 . 15 in the inner end faces 8th . 9 the lid 2 . 3 and the front ends 10 . 11 of the piston 4 are arranged. The pressure compensators 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 are as compressible pressure compensation body 16.1 . 16.2 . 16.3 . 16.4 in the embodiment shown here by foam body 17.1 . 17.2 . 17.3 . 17.4 formed, each consisting of a closed-cell polyurethane foam.

Werden in die Druckräume 5 oder 6 Druckspitzen eingeleitet, die über einem Schwellwert liegen und deshalb minimiert werden sollen, werden die Schaumstoffkörper 17.1, 17.3 im Deckel 2 und in der linken Stirnseite 10 des Kolbens 4 oder die Schaumstoffkörper 17.2, 17.4 im Deckel 3 und in der rechten Stirnseite 11 des Kolbens 4 überdruckbedingt komprimiert. Sind die Druckspitzen innerhalb des Druckraums 5 oder 6 wieder abgebaut, entspannen sich die zuvor gerannten Schaumstoffkörper 17.1, 17.3, 17.2, 17.4. Durch die einfache Ausgestaltung der Druckkompensatoren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 und deren einfache Anordnung in den inneren Stirnseiten 8, 9 der Deckel 2, 3 und/oder in den Stirnseiten 10, 11 des Kolbens 4, kann eine solche Druckspitzenkompensation auch problemlos in bestehende Hydraulikzylinder nachgerüstet werden. Dazu ist es lediglich erforderlich, die axial in Richtung der jeweiligen Druckräume 5, 6 offenen Einbaunuten 12, 13, 14, 15 in die Deckel 2, 3 und die Stirnseiten 10, 11 des Kolbens 4 einzubringen und entsprechende Schaumstoffkörper 17.1, 17.2, 17.3, 17.4, die die Druckausgleichskörper 18.1, 16.2, 16.3, 18,4 bilden, darin zu positionieren. Durch diesen vergleichsweise geringen Aufwand wird die Sicherheit des Hydraulikzylinders wesentlich erhöht, und die Gefahr einer Beschädigung/Zerstörung des Hydraulikzylinders und/oder der Dichtungen, die in dem Hydraulikzylinder angeordnet sind, wird auf ein Minimum begrenzt.Be in the pressure chambers 5 or 6 Pressure peaks initiated, which are above a threshold and should therefore be minimized, the foam body 17.1 . 17.3 in the lid 2 and in the left front 10 of the piston 4 or the foam body 17.2 . 17.4 in the lid 3 and in the right front 11 of the piston 4 compressed due to pressure. Are the pressure peaks within the pressure chamber 5 or 6 dismantled again, relax the previously scored foam body 17.1 . 17.3 . 17.2 . 17.4 , Due to the simple design of the pressure compensators 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 and their simple arrangement in the inner end faces 8th . 9 the lid 2 . 3 and / or in the front ends 10 . 11 of the piston 4 , Such a pressure peak compensation can also be easily retrofitted into existing hydraulic cylinders. For this it is only necessary, the axially in the direction of the respective pressure chambers 5 . 6 open installation grooves 12 . 13 . 14 . 15 in the lid 2 . 3 and the front ends 10 . 11 of the piston 4 introduce and appropriate foam body 17.1 . 17.2 . 17.3 . 17.4 containing the pressure compensation body 18.1 . 16.2 . 16.3 . 18 . 4 form, to position in it. This comparatively low cost, the safety of the hydraulic cylinder is substantially increased, and the risk of damage / destruction of the hydraulic cylinder and / or the seals, which are arranged in the hydraulic cylinder is limited to a minimum.

In 5 ist eine, bezogen auf 3, alternative Ausgestaltung eines Kolbens 4 gezeigt Der Kolben 4 unterscheidet sich von dem Kolben 4 aus 3 dadurch, dass die Stirnseite 11 abweicht. In der Stirnseite 11 ist ein scheibenförmiger Schaumstoffkörper 17.4 zentral angeordnet. An die Stirnseite 11 schließt keine Kolbenstange an.In 5 is one related to 3 , Alternative embodiment of a piston 4 shown The piston 4 is different from the piston 4 out 3 in that the front side 11 differs. In the front side 11 is a disc-shaped foam body 17.4 centrally located. To the front 11 does not connect a piston rod.

6 zeigt einen, bezogen auf 1, abweichend gestalteten rechten Deckel 3, der von keiner Kolbenstange durchdrungen ist und einen scheibenförmigen Schaumstoffkörper 17.2 aufweist, der in einer entsprechenden zentralen Ausnehmung des Deckels 3 angeordnet ist. Der Kolben 4 weist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel keinen Druckkompensator auf. Die Kompensation von Druckspitzen wird ausschließlich durch den Schaumstoffkörper 17.2 im Deckel 3 bewirkt. 6 shows one, based on 1 , deviating right lid 3 , which is penetrated by no piston rod and a disc-shaped foam body 17.2 having, in a corresponding central recess of the lid 3 is arranged. The piston 4 has no pressure compensator in the embodiment shown here. The compensation of pressure peaks is exclusively due to the foam body 17.2 in the lid 3 causes.

Für eine Kompensation von Druckspitzen ist es sinnvoll, in jedem der Druckräume 5, 6 zumindest einen Druckkompensator 7 vorzusehen. Dabei können die Druckkompensatoren 7.1, 7.2 in den Deckeln 2, 3 angeordnet sein, und/oder die Druckkompensatoren 7.3, 7.4 können in dem Kolben 4 angeordnet sein.For a compensation of pressure peaks, it makes sense in each of the pressure chambers 5 . 6 at least one pressure compensator 7 provided. The pressure compensators can 7.1 . 7.2 in the covers 2 . 3 be arranged, and / or the pressure compensators 7.3 . 7.4 can in the flask 4 be arranged.

In 7 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines als Druckausgleichskörper 16 gestalteten Schaumstoffkörpers 17 gezeigt. Der Schaumstoffkörper 17 ist im Querschnitt betrachtet kreisringförmig ausgebildet und besteht, wie auch die anderen Schaumstoffkörper 17 aus den 8 und 9, aus einem geschlossenzelligen Schaumstoff. Ein solcher Schaumstoffkörper 17 kann beispielsweise aus einem vergleichsweise härteren Werkstoff bestehen und ist zum Abbau von Druckspitzen in einem mittleren Druckbereich geeignet.In 7 is a first embodiment of a pressure compensating body 16 designed foam body 17 shown. The foam body 17 is viewed in cross-section annular and consists, as well as the other foam body 17 from the 8th and 9 , made of a closed-cell foam. Such a foam body 17 may for example consist of a relatively harder material and is suitable for reducing pressure peaks in a medium pressure range.

In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schaumstoffkörpers 17 gezeigt, wobei dieser Schaumstoffkörper 17 für Druckspitzen in einem höheren Druckbereich geeignet ist. Der Schaumstoffkörper 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet und umfasst eine kreisringförmige Ummantelung 19 entsprechend dem Schaumstoffkörper 17 aus 7, die einen relativ weicheren, im Querschnitt kreisförmigen Kern 20 umschließt.In 8th is another embodiment of a foam body 17 shown, this foam body 17 suitable for pressure peaks in a higher pressure range. The foam body 17 is formed in two parts in this embodiment and comprises an annular sheath 19 according to the foam body 17 out 7 which is a relatively softer, circular in cross-section core 20 encloses.

In 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schaumstoffkörpers 17 gezeigt, der zur Kompensation niedriger Druckspitzen zur Anwendung gelangt. Der Schaumstoffkörper 17 besteht aus einem relativ weichen Werkstoff, entsprechend dem Kern 20 aus 8.In 9 is another embodiment of a foam body 17 shown used to compensate for low pressure peaks. The foam body 17 consists of a relatively soft material, corresponding to the core 20 out 8th ,

In Abhängigkeit von der Große der erwarteten, zu dämpfenden Druckspitzen, können in dieselben Einbaunuten 12, 13, 14, 15 die Schaumstoffkörper 17 entsprechend den 7 bis 9 eingesetzt werden. Somit kann der Hydraulikzylinder in einfacher Art und Weise an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalles angepasst werden.Depending on the size of the expected, to be damped pressure peaks, can in the same installation grooves 12 . 13 . 14 . 15 the foam body 17 according to the 7 to 9 be used. Thus, the hydraulic cylinder can be adapted in a simple manner to the particular circumstances of the application.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Mantelcoat
22: Deckel linksLid left
33: Deckel rechtsLid right
44: Kolbenpiston
55: Druckraum linksPressure room on the left
66: Druckraum rechtsPressure chamber on the right
7.17.1: Druckkompensator im Deckel linksPressure compensator in the lid on the left
7.27.2: Druckkompensator im Deckel rechtsPressure compensator in the lid on the right
7.37.3: Druckkompensator im Kolben Stirnseite linksPressure compensator in the piston end face left
7.47.4: Druckkompensator im Kolben Stirnseite rechtsPressure compensator in the piston end face right
88th: innere Stirnseite des Deckels 2 inner end of the lid 2
99: innere Stirnseite des Deckels 3 inner end of the lid 3
1010: Stirnseite des Kolbens linksFront side of the piston on the left
1111: Stirnseite des Kolbens rechtsFront side of the piston on the right
1212: Einbaunut im Deckel 2 Installation groove in the lid 2
1313: Einbaunut im Deckel 3 Installation groove in the lid 3
1414: Einbaunut im Kolben Stirnseite linksInstallation groove in the piston end face left
1515: Einbaunut im Kolben Stirnseite rechtsInstallation groove in the piston end face right
16.116.1: Druckausgleichskörper, entspricht 7.1 Pressure balance body corresponds 7.1
16.216.2: Druckausgleichskörper, entspricht 7.2 Pressure balance body corresponds 7.2
16.316.3: Druckausgleichskörper, entspricht 7.3 Pressure balance body corresponds 7.3
16.416.4: Druckausgleichskörper, entspricht 7.4 Pressure balance body corresponds 7.4
17.117.1: Schaumstoffkörper, entspricht 7.1 Foam body corresponds 7.1
17.217.2: Schaumstoffkörper, entspricht 7.2 Foam body corresponds 7.2
17.317.3: Schaumstoffkörper, entspricht 7.3 Foam body corresponds 7.3
17.417.4: Schaumstoffkörper, entspricht 7.4 Foam body corresponds 7.4
1818: Kolbenstangepiston rod
1919: Ummantelungjacket
2020: Kerncore

Claims

Hydraulic cylinder, comprising a hollow cylindrical shell ( 1 ), the front side on both sides by a respective lid ( 2 . 3 ) is sealed pressure-tight, wherein in the jacket ( 1 ) axially between the covers ( 2 . 3 ) reciprocating piston ( 4 ), the two pressure chambers ( 5 . 6 ) and at least one pressure compensator ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) located in at least one of the pressure chambers ( 5 . 6 ), the pressure compensators ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) by compressible pressure compensation body ( 16.1 . 16.2 . 16.3 . 16.4 ) are formed, characterized in that the pressure compensation body ( 16.1 . 16.2 . 16.3 . 16.4 ) by foam body ( 17.1 . 17.2 . 17.3 . 17.4 ) are formed and that the foam body ( 17.1 . 17.2 . 17.3 . 17.4 ) each consist of a substantially closed-cell foam.

Hydraulic cylinder according to claim 1, characterized in that at least one pressure compensator ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) in each pressure chamber ( 5 . 6 ) is arranged.

Hydraulic cylinder according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one pressure compensator ( 7.1 . 7.2 ) in at least one of the frontal lid ( 2 . 3 ) is arranged.

Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized in that in each case a pressure compensator ( 7.1 . 7.2 ) in each lid ( 2 . 3 ) is arranged.

Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure compensators ( 7.1 . 7.2 ) in the respective pressure chamber ( 5 . 6 ) facing inner end faces ( 8th . 9 ) the lid ( 2 . 3 ) are arranged.

Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one pressure compensator ( 7.3 . 7.4 ) in the piston ( 4 ) is arranged.

Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 6, characterized in that in each case a pressure compensator ( 7.3 . 7.4 ) in each end face ( 10 . 11 ) of the piston ( 4 ) is arranged.

Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pressure compensators ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) annular and axially in the direction of the respective pressure chamber ( 5 . 6 ) open installation grooves ( 12 . 13 . 14 . 15 ) the lid ( 2 . 3 ) and / or the piston ( 4 ) are arranged.

Using a pressure compensator ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) formed compressible pressure compensation body ( 16.1 . 16.2 . 16.3 . 16.4 ) in a hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 8.