DE112006000547B4

DE112006000547B4 - Hydraulikzylinderkolben

Info

Publication number: DE112006000547B4
Application number: DE112006000547T
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Lavergne
Original assignee: Liebherr Hydraulikbagger GmbH
Current assignee: Liebherr Components Kirchdorf GmbH
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2026-03-11
Also published as: DE202005006469U1; US8191461B2; US20090120282A1; JP5002581B2; WO2006105851A1; DE112006000547A5; JP2008536063A; AU2006231009B2; AU2006231009A1

Abstract

Hydraulikzylinderkolben mit einer Kolbenstange (10) und einem mit dieser verbundenen Kolben (12), dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) über ein aus zwei Gewinderingen (26, 28) bestehendes Schraubsystem gegenüber der Kolbenstange (10) verspannbar ist, wobei der Innengewindering (26) der beiden Gewinderinge ein abnehmbares Spannelement (32) zum Aufbringen der Vorspannung umfaßt und wobei der Außengewindering (28) relativ zum Innengewindering (28) bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikzylinderkolben mit einer Kolbenstange und einem mit dieser verbundenen Kolben.
Für Verbindungen von Kolbenstangen mit Kolben gibt es eine Vielzahl von Lösungen, wie sich anhand der US 3,066,003 A , der CH 320 362 A , der FR 543 109 A , der US 4,815,360 A und der DE 1 801 483 U ergibt.
Die Verbindung von Kolbenstange mit Kolben in einem Hydraulikzylinder wird üblicherweise durch einen vorgespannten geschraubten Kolben hergestellt. Hier wird in der Regel ein geschraubter Kolben mit Kontermutter verwendet. Diese Art von Verbindung erfordert nun bei großen Kolbendurchmessern ein Anzugsmoment bei der Montage, das unter einfachen Instandsetzungsbedingungen nur schwer und unsicher aufgebracht werden kann.
Diese Art der Verbindung ist auch störanfällig, wie bei Wartungsarbeiten häufig festgestellt wird. Hier ist nämlich das Gewinde bei Kolben und Kontermutter oft nicht mehr gebrauchsfähig, weil sich das Gewinde durch mangelnde Vorspannung verformt. Dies hat den Ausfall der Kolbenstange und des Kolbens zur Folge.
Eine weitere Lösung besteht aus einer Verbindung des Kolbens mit Schaftschrauben. Hier besteht die Gefahr des Lösens von Einzelschrauben. Sollten Sie brechen, besteht die Gefahr, dass sie in Form von Kleinteilen in das Hydrauliksystem gelangen und dort zu Störungen führen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Hydraulikzylinderkolben derart weiterzubilden, dass die Kolbenstange mit dem Kolben in einfacher und sicherer Art und Weise verbunden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Hydraulikzylinderkolben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist der Kolben über ein aus zwei Gewinderingen bestehendes Schraubsystem gegenüber der Kolbenstange verspannbar. Dabei umfaßt der Innengewindering der beiden Gewinderinge ein abnehmbares Spannelement zum Aufbringen der Vorspannung. Darüber hinaus ist der Außengewindering relativ zum Innengewindering bewegbar.
Mit dem erfindungsgemäßen Hydraulikzylinderkolben läßt sich der Kolben mit der Kolbenstange wie folgt verbinden. Der Innengewindering wird auf einer Seite des Kolbens auf die Kolbenstange aufgeschraubt. Über das abnehmbare Spannelement wird dann der Kolben gegen die Kolbenstange vorgespannt. Nach Erreichen der gewünschten Spannung wird nun der Außengewindering gegenüber dem Innengewindering relativ bewegt, bis er am Kolben anliegt. In dieser Stellung wird er mit einem vorgegebenen Drehmoment angezogen. Anschließend kann das Spannelement entfernt werden und das System bleibt verspannt. Wenn die Verbindung wieder gelöst werden muß, also der Kolben von der Kolbenstange abgenommen wird, wird zum Lösen wiederum das abnehmbare Spannelement auf den Innengewindering gesetzt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den untergeordneten Ansprüchen 2 bis 6.
Demnach kann sich der Kolben einseitig an einem schrägen Absatz der Kolbenstange abstützen. Durch Anziehen des Spannelements wird also durch entspre chendes Aufgleiten des Kolbens auf der schrägen Ebene die entsprechende Spannung erzeugt.
Das abnehmbare Spannelement kann aus einem Spannring mit auf Umfang vorgesehenen Schrauben bestehen. Alternativ können die Schrauben auch unmittelbar in den Innengewindering einschraubbar sein.
Zwischen Innen- und Außengewindering ist ein Gewinde zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen dem Innen- und Außengewindering angeordnet.
Besonders vorteilhaft ist am Innengewindering oder am Außengewindering jeweils ein Vorsprung bzw. eine Nase angeordnet, so dass sich das aus den beiden Gewinderingen bestehende Schraubsystem im Gesamten lösen läßt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch den Endbereich eines Hydraulikzylinderkolbens, der aus einer Kolbenstange 10 und einem Kolben 12, die in einem hier nicht näher dargestellten Hydraulikzylinder angeordnet sind, besteht. Die Kolbenstange 10 weist an ihrem einen Ende einen Absatz 14 auf, der ein Außengewinde 16 trägt. An diesen Absatz 14 schließt sich ein im Durchmesser zurückspringender Teilbereich 18 an, der über eine Absatzschräge 20 auf den Nenndurchmesser der übrigen Kolbenstange übergeht. An der Absatzschräge 20 liegt der Kolben 12 in der in der Figur dargestellten Art und Weise an. Auf der gegenüberliegenden Seite weist der Kolben 12 eine rundumlaufende Ausnehmung 22 auf. In diese Ausnehmung 22 ist eine Verschraubung 24 eindrehbar, die aus einem Innengewindering 26 und einem Außengewindering 28 besteht. Beide Gewinderinge 26 und 28 sind über ein Schraubgewinde gegeneinander bewegbar. Der Innengewindering 26 weist eine Nase bzw. einen Vorsprung 30 auf, der den Außengewindering 28 auf dem Innengewindering 26 sichert.
Der Innengewindering 26 trägt als Spannelement rundum auf Umfang Spannschrauben 32.
Mit dem hier dargestellten Schraubsystem kann der Kolben 12 vorgespannt und gehalten werden. Hierzu wird der Innengewindering 26 mit den in ihm eingedrehten Spannschrauben 32 definiert mit dem Kolben 12 verspannt. Die entsprechend definierte Spannung kann durch das Drehmoment der Schrauben 32 aufgebracht werden. Nach Erreichen des gewünschten Vorspannungszustandes wird der Außengewindering über dem Innengewindering in Richtung Kolben bewegt, bis er am Kolben anliegt. Dann kann er mit einem vorgegebenen Drehmoment angezogen werden. Die das Spannelement bildenden Schrauben 32 werden anschließend entfernt und das Gesamtsystem, das heißt der Kolben 12 bleibt auf der Kolbenstange 10 verspannt. Zum Lösen wird das Spannelement bestehend aus den Schrauben 32 wieder verwendet, so dass die vorgenannten Schritte in umgekehrter Reihenfolge ablaufen.
Bei der hier dargestellten Mutter kann mit niedrigen Anzugsmomenten eine hohe Verspannung erreicht werden. Es ist ein kontrolliertes und definiertes Anziehverfahren möglich.
Wenn sich das System im Betrieb löst, können zum einen keine kleinen Teile in das Hydrauliksystem gelangen. Zum andern entsteht ein Spalt an der Anlagefläche des Kolbens zur Kolbenstange, die im dargestellten Ausführungsbeispiel schräg gestaltet ist. Das druckbeaufschlagte Öl kann auf die drucklose Seite entweichen, was zu einer deutlichen Funktionsstörung führt, die im Betrieb erkannt werden kann, bevor hier große Schäden entstehen.

Claims

Hydraulikzylinderkolben mit einer Kolbenstange (10) und einem mit dieser verbundenen Kolben (12), dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) über ein aus zwei Gewinderingen (26, 28) bestehendes Schraubsystem gegenüber der Kolbenstange (10) verspannbar ist, wobei der Innengewindering (26) der beiden Gewinderinge ein abnehmbares Spannelement (32) zum Aufbringen der Vorspannung umfaßt und wobei der Außengewindering (28) relativ zum Innengewindering (28) bewegbar ist.
Hydraulikzylinderkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kolben (12) einseitig an einem schrägen Absatz (20) der Kolbenstange (10) abstützt
Hydraulikzylinderkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abnehmbare Spannelement aus einem Spannring mit auf Umfang vorgesehenen Schrauben (32) besteht.
Hydraulikzylinderkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abnehmbare Spannelement über Hydraulikelemente, beispielsweise Hydraulikzylinder, die notwendige Spannkraft aufbringt.
Hydraulikzylinderkolben nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Innen- und Außengewindering (26, 28) ein Gewinde zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen diesen angeordnet ist.
Hydraulikzylinderkolben nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Innengewindring (26) oder am Außengewindering (28) jeweils ein Vorsprung (30) angeordnet ist, der den Innengewindring (26) und den Außengewindering (28) gegeneinander sichert.