DE1169780B

DE1169780B - Hydraulic adjusting cylinder with locking device

Info

Publication number: DE1169780B
Application number: DEV19121A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Rockstroh; Georg Leon
Original assignee: Industriewerke Karl Marx Stadt VEB
Current assignee: Industriewerke Karl Marx Stadt VEB
Priority date: 1960-08-04
Filing date: 1960-08-04
Publication date: 1964-05-06

Description

Hydraulischer Stellzylinder mit Verriegelungseinrichtung Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stellzylinder mit Verriegelungseinrichtung, bei der am Zylinderende ein im Zylinder dicht geführter, einseitig federbelasteter Verriegelungskolben angeordnet ist, der in Verriegelungsstellung durch die Wirkung der Feder mit dem Stellkolben verbundene, am Zylinderumfang angeordnete Verriegelungskugeln radial in eine im Zylinderinnendurchmesser vorgesehene Nut drückt, während er beim Entriegeln entgegen der Federkraft durch Druckmittel beaufschlagt wird und in der zurückgefahrenen Stellung die Kugeln freigibt.Hydraulic adjusting cylinder with locking device The invention relates to a hydraulic actuating cylinder with locking device in which at the end of the cylinder a locking piston that is tightly guided in the cylinder and spring-loaded on one side is arranged, which is in the locking position by the action of the spring with the Locking balls connected to the actuating piston and arranged on the cylinder circumference, radially presses into a groove provided in the inside diameter of the cylinder while it is unlocked is acted upon by pressure medium against the spring force and in the retracted Position releases the balls.

Es sind Stellzylinder bekannt, bei denen der Verriegelungskolben in seiner Endstellung (Verriegelung) unter dem Druck einer sehr starken Feder gehalten wird. Diese kräftige Feder ist erforderlich, um auftretenden Druckstößen in der Rücklaufleitung standzuhalten. Durch den Öldruck, dem die Federkraft entsprechen muß, sind somit die Abmessungen der Feder bedingt. Die bisherigen Ausführungen von Stehzylindern bauten dadurch sehr groß und das Aggregat wurde schwer.There are adjusting cylinders known in which the locking piston in its end position (locking) held under the pressure of a very strong spring will. This powerful spring is required to withstand any pressure surges in the To withstand the return line. By the oil pressure to which the spring force corresponds must, so the dimensions of the spring are determined. The previous remarks by As a result, standing cylinders built very large and the unit became heavy.

Bekannt ist weiter eine Verriegelungseinrichtung für druckmittelbetätigte Verstellstreben bei Flugzeugen mit mindestens einem Verriegelungskolben, welcher auf der dem Strebenkolben zugewandten Seite durch Druckmittel beaufschlagbar und auf der dem Strebenkolben abgewandten Seite durch eine Federkraft belastet ist. Der Verriegelungskolben wird durch Druckmittelbeaufschlagung seiner dem Strebenkolben abgewandten Seite mit einer Gesamtkraft belastet, welche größer ist als der Rückdruck des vom Strebenkolben verdrängten Druckmittels auf den Verriegelungskolben, jedoch kleiner als die dem Strebenkolben gegen den Verriegelungskolben bewegende Kraft. Diese Verriegelungseinrichtung besitzt jedoch den Nachteil, daß sie bei etwaigen Druckstößen in der Flüssigkeitsleitung entriegelt und somit ein unerwünschtes Ausfahren der Kolbenstange bewirkt.Also known is a locking device for pressure medium actuated Adjusting struts in aircraft with at least one locking piston, which on the side facing the strut piston can be acted upon by pressure medium and is loaded by a spring force on the side facing away from the strut piston. The locking piston becomes the strut piston by pressurizing its pressure medium opposite side loaded with a total force which is greater than the back pressure of the pressure medium displaced by the strut piston on the locking piston, however less than the force moving the strut piston against the locking piston. However, this locking device has the disadvantage that they are at any Unlocked pressure surges in the liquid line and thus an undesired extension the piston rod causes.

Des weiteren sind hydraulische Stellzylinder mit Verriegelungseinrichtung bekannt, welche am Zylinderende je einen Verriegelungskolben aufweisen; der einseitig mittels einer Feder belastet ist. In Verriegelungsstellung des Verriegelungskolbens werden durch die Wirkung der diesen belastenden Federn die Ver-, riegelungskugeln radial in einer im Zylinderinnendurchmesser versehene Nut gedrückt. Diese Verriegelungskugeln sind dabei mit dem Stehkolben des hydraulischen Stellzylinders verbunden. Bei Entriegeln werden durch die Beaufschlagung des Verriegelungskolbens gegen die Federkraft, in zurückgefahrener Stellung des Verriegelungskolbens die Kugeln freigegeben. Die Verriegelungskolben besitzen dabei eine geschlossene Kolbenfläche bzw. sind an der Ausfahrseite der Kolbenstange bedingt durch diese, mit einer Ringfläche versehen. Beide Verriegelungskolben werden grundsätzlich nur an der der Feder gegenüberliegenden Seite mit Druckmittel beaufschlagt, d. h.; in den Raum der.Druckfeder selbst gelangt kein Druckmittel. '.There are also hydraulic actuating cylinders with locking devices known, which each have a locking piston at the end of the cylinder; the one-sided is loaded by means of a spring. In the locking position of the locking piston the locking balls become due to the action of the springs that load them pressed radially in a groove provided in the inside diameter of the cylinder. These locking balls are connected to the piston of the hydraulic actuating cylinder. When unlocking are acted upon by the locking piston against the spring force, in retracted position of the locking piston released the balls. The locking piston have a closed piston surface or are on the extension side of the Due to this, the piston rod is provided with an annular surface. Both locking pistons are generally only pressurized on the side opposite the spring applied, d. H.; no pressure medium gets into the space of the compression spring itself. '.

Bei Betätigung des Verriegelungskolbens wird somit die gesamte der Feder abgewandte Fläche mit Druckmedium beaufschlagt, wodurch bei hohem Flüssigkeitsdruck eine entsprechende große Kraft auf den Verriegelungskolben wirkt, welches wiederum entsprechend große Federkräfte bedingt. Durch die Verwendung großer Federn jedoch-:wird, wie bereits eingangs erwähnt, eine kleine Dimensionierung des Stellzylinders nicht ermöglicht.When the locking piston is actuated, the entire of the The surface facing away from the spring is acted upon by pressure medium, which means that the liquid pressure is high a correspondingly large force acts on the locking piston, which in turn correspondingly large spring forces. However, by using large springs: As already mentioned at the beginning, a small dimensioning of the actuating cylinder is not enables.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, die genannten Nachteile zu vermeiden und einen hydraulischen Stehzylinder mit Verriegelungseinrichtung zu schaffen, dessen Verriegelungskolben so ausgebildet sind, daß nur eine geringe Kraft zum Verschieben (öffnen) des Verriegelungskolbens erforderlich ist und dadurch nur relativ klein dimensionierte Federn zur Beaufschlagung der Verriegelungskolben notwendig sind.The invention therefore has the task of addressing the disadvantages mentioned to avoid and a hydraulic standing cylinder with locking device create, the locking piston are designed so that only a small force to move (open) the locking piston is required and therefore only relatively small-sized springs are required to act on the locking piston are.

Diese : Aufgabe .wird gemäß dieser Erfindung: dar durch gelöst, daß die für das Druckmittel wirksame Fläche.-des. Vernegelumgskajbens : durck einen Ringquerschnitt gebildet wird, wobei der Verriegelungskolben durch zwei im Zylinder befestigte, konzentrische, den Ringquerschnitt zwischen sich einschließende Dichtungen abgedichtet ist. Der Boden des Verriegelungskolbens ist dabei durchbrochen, und es sind mehrere am Umfang des Verriegelungskolbens innerhalb der Abdichtung liegende radiale Bohrungen vorhanden. Der Verriegelungskolben besitzt also eine beiderseitige Druckmittelbeaufschlagung, und sein Innendurchmesser, insbesondere für den Kolben der Ausfahrseite, kann unabhängig von der Kolbenstange ausgeführt werden. Eine Abdichtung zwischen Kolbenstangc und Verriegelungskolben ist nicht erforderlich, da beiderseits des Verriegelungskolbens das Druckmittel wirksam wird. Des weiteren ist die aufzubringende Federkraft für die Rückführung des Verriegelungskolbens unabhängig von dem Kolbenstangendurchmesser konstant, da immer nur die gleiche Ringfläche des Verriegelungskolbens wirksam wird.This: task .wird according to this invention: is achieved by that the effective area for the pressure medium. Vernegelumgskajbens: through one Ring cross-section is formed, the locking piston by two in the cylinder fastened, concentric seals enclosing the ring cross-section between them is sealed. The bottom of the locking piston is perforated, and there are several lying on the circumference of the locking piston within the seal radial holes available. So the locking piston has a pressure medium application on both sides, and its inner diameter, in particular for the piston on the extension side, can be carried out independently of the piston rod will. There is no seal between the piston rod and the locking piston required, since the pressure medium is effective on both sides of the locking piston. Furthermore, the spring force to be applied is for the return of the locking piston Constant regardless of the piston rod diameter, since only the same ring area is always available of the locking piston becomes effective.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt F i g. 1 den Stellzylinder im verriegelten Zustand, F i g. 2 den Stehzylinder im entriegelten Zustand, jeweils im Längsschnitt, Fig.3 die Verriegelungseinrichtung für ein- und ausgefahrenen Zustand.In the drawing, the subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment shown. It shows F i g. 1 the actuating cylinder in the locked state, FIG. 2 the standing cylinder in the unlocked state, each in a longitudinal section, FIG. 3 the locking device for retracted and extended state.

Der erfindungsgemäße Stellzylinderbesteht aus einem Gehäuse 1, in welchem ein Stehkolben 2 axial beweglich angeordnet ist, wobei in entsprechenden Aussparungen des Stehkolbens 2 Verriegelungskugeln 3 radial beweglich gehalten sind. Die zylindrische Ausdrehung des Gehäuses 1, in welcher der Stellkolben 2 geführt ist, besitzt eine Ausdrehung 4, welche als Fangring für die Verriegelungskugeln 3 dient. Das Gehäuse 1 ist mit einem Deckel 5 abgeschlossen, wobei in dem dem Deckel 5 zugewandten Teil des Gehäuses 1 ein Verriegelungskolben 6 axial beweglich gelagert und zwischen dem Verriegelungskolben 6 und dem Deckel 5 eine Druckfeder 7 angeordnet ist. Der Verriegelungskolben 6 ist mit einer Bodenaussparung 8 und am Umfang verteilten Bohrungen 9 versehen, während im Gehäuse 1 Ölzuführungsbohrungen 10 vorhanden sind. Zwischen dem Steilkolben 2 und dem Verriegelungskolben 6 bildet sich ein Flüssigkeitsraum 11, während im Verriegelungskolben 6 ein Flüssigkeitsraum 12 vorhanden ist.The actuating cylinder according to the invention consists of a housing 1, in which a plunger 2 is axially movable, with corresponding Recesses of the piston 2 locking balls 3 are held radially movable. The cylindrical recess of the housing 1 in which the actuating piston 2 is guided is, has a recess 4, which as a catch ring for the locking balls 3 serves. The housing 1 is closed with a cover 5, in which the cover 5 facing part of the housing 1, a locking piston 6 mounted axially movable and a compression spring 7 is arranged between the locking piston 6 and the cover 5 is. The locking piston 6 has a bottom recess 8 and is distributed around the circumference Bores 9 provided, while 1 oil supply holes 10 are present in the housing. A liquid space is formed between the steep piston 2 and the locking piston 6 11, while a liquid space 12 is present in the locking piston 6.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Steilzylinders ist wie folgt: Zu Beginn des Arbeitsganges, z. B. beim Ausfahren eines Federbeines an einem Flugzeug, wird dem Stellzylinder auf übliche Art und Weise über die Ölzuführungsbohrungen 10 Drucköl zugeführt. Das Drucköl gelangt in den Flüssigkeitsraum 11 und durch die Bohrungen 9 sowie Bodenaussparung 8 in den Flüssigkeitsraum 12. Die Größe der Kraft, die das Drucköl auslöst, ist abhängig von der Fläche, auf die es einwirkt. Da die äußere projizierte Mantelfläche des Verriegelungskolbens 6, auf die das Drucköl des Flüssigkeitsraumes 11 einwirkt, größer ist als die innere projizierte Mantelfläche des Verriegelungskolbens 6, auf die das Drucköl des Flüssigkeitsraumes 12 drückt, ist auch die Kraft, welche von außen auf den Verriegelungskolben 6 wirkt, größer als die Gegenkraft im Inneren "des Verriegelungskolbens 6. Da jedoch bis zu dem Zeitpunkt der Entriegelung Gleichgewicht herrschen muß, muß diese Kräftedifferenz bis zu einem bestimmten Druck ausgeglichen werden, dies geschieht nüt Hilfe der Druckfeder 7; durch deren Abmessung gleichzeitig der Druck eingestellt werden kann, bei dem entriegelt " werden soll. Wenn beispielsweise die Feder 7 so bemessen ist, daß die von ihr aufgebrachte Kraft die Kräftedifferenz bei einem Druck von 7 atü ausgleicht, so wird in dein Moment, da dieser erreicht ist und die Kräftedifferenz mit weiterem Ansteigen des Druckes ebenfalls zu steigen beginnt, so daß sie von der Druckfeder 7 nicht mehr ausgeglichen werden kann, die Druckfeder 7 nachgeben, und der Verriegelungskolben 6 wird unter der steigenden Kraft, welche das Drucköl im Flüssigkeitsraum 11 auf den Verriegelungskolben 6 ausübt, in Richtung des Deckels 5 -verschoben, wobei die Druckfeder 7 zusammengedrückt wird. Durch das Zurückgehen des Verriegelungskolbens 6 lösen sich die Verriegelungskugeln 3 aus der Ausdrehung 4 des Gehäuses 1, indem sie nach innen fallen und somit den Stellkolben 2 zum Ausfahren freigeben. Das Ausfahren des Stellkolbens 2 dauert nun so lange an; bis wiederum durch Einrasten der Verriegelungskugeln 3 in die Ausdrehung 4 im ausgefahrenen Zustand der Stellkolben 2 durch Anschlag zum Stehen kommt. Dadurch, daß die druckbeaufschlagte Fläche des Verriegelungskolbens 6 nur noch eine Ringfläche ist, kann die Druckfeder ? in ihren Abmessungen sehr klein gehalten werden. Bei gleicher Sicherheit, gegenüber der früheren Ausführung (Kolben mit voller druckbeaufschlagter Fläche), kann bei neuer Ausführung wesentlich an Gewicht und Größe eingespart werden.The operation of the steep cylinder according to the invention is as follows: At the beginning of the operation, for. B. when extending a strut on an aircraft, the actuating cylinder 10 is supplied in the usual way via the oil supply bores 10 pressure oil. The pressurized oil enters the fluid space 11 and through the bores 9 and bottom recess 8 into the fluid space 12. The magnitude of the force that the pressurized oil triggers depends on the area on which it acts. Since the outer projected lateral surface of the locking piston 6, on which the pressure oil of the liquid chamber 11 acts, is larger than the inner projected lateral surface of the locking piston 6, on which the pressure oil of the liquid chamber 12 presses, there is also the force which is exerted on the locking piston 6 from the outside acts, greater than the counterforce inside "the locking piston 6. However, since equilibrium must prevail up to the time of unlocking, this force difference must be balanced up to a certain pressure, this is done with the aid of the compression spring 7; can be set at which "should be unlocked". If, for example, the spring 7 is dimensioned so that the force applied by it compensates for the force difference at a pressure of 7 atmospheres, then in your moment when this is reached and the force difference begins to rise as the pressure continues to rise, so that they can by the compression spring 7 no longer be compensated, to yield the compression spring 7, and the locking piston 6 is under the rising force exerted by the pressurized oil in the liquid space 11 to the locking piston 6, -verschoben in the direction of the lid 5, wherein the compression spring 7 is squeezed. By retreating the locking piston 6, the locking balls 3 are released from the recess 4 of the housing 1 by falling inward and thus releasing the actuating piston 2 for extension. The extension of the actuating piston 2 now lasts for so long; until the actuating piston 2 comes to a stop again when the locking balls 3 engage in the recess 4 in the extended state. Because the pressurized surface of the locking piston 6 is only an annular surface, the compression spring can? are kept very small in their dimensions. With the same level of safety compared to the previous version (piston with full pressurized area), the new version can save significantly in terms of weight and size.

Claims

Claim: Hydraulic standing cylinder with locking device, in which at the end of the cylinder a locking piston, which is tightly guided in the cylinder, is spring-loaded on one side and which, in the locking position, presses locking balls arranged on the cylinder circumference and which are connected to the cylinder circumference by the action of the spring, while it is acted upon by pressure medium against the spring force during unlocking and the balls in the retracted position. releases, dadurchge -kennzei chnet that the effective area of the locking piston (6) for the pressure medium is formed by an annular cross-section, the locking piston being sealed by two concentric seals that are fixed in the cylinder and enclosing the annular cross-section between them, and the bottom of the piston perforated and a plurality of radial bores (9) located on the circumference of the locking piston within the seals. Considered publications: German Patent Nos. 719410, 719411, 866 757; Journal »Oelhydraulik und Pneumatik, 1960, p. 3 to 11, picture 15 and 16.