DE1279908B

DE1279908B - Doppeltwirkender hydraulischer Hubzylinder mit beidseitig aus dem Kolben hervorstehenden Ventilspindeln

Info

Publication number: DE1279908B
Application number: DEC41099A
Authority: DE
Inventors: Chester Arlow Crisp
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1965-12-27
Filing date: 1966-12-23
Publication date: 1968-10-10
Also published as: BE691819A; SE304921B; GB1126725A; FR1506058A; US3311026A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOOf

F15b

Deutsche Kl.: 35 d - 5/01

Nummer: 1 279 908

Aktenzeichen: P 12 79 908.5-22 (C 41099)

Anmeldetag: 23. Dezember 1966

Auslegetag: 10. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft einen doppeltwirkenden hydraulischen Hubzylinder mit beidseitig aus dem Kolben hervorstehenden Ventilspindeln, die durch Anlage an den Zylinderköpfen betätigt werden, um einen Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Kolbens herbeizuführen.

Es sind hydraulische Hubeinrichtungen bekannt, bei welchen zwei Ventile nacheinander zur Wirkung kommen, um einen Druckausgleich herbeizuführen, Die Lagerung der Ventile und ihr Bewegungsmechanismus sind bei der genannten Vorrichtung von kompliziertem Aufbau und daher nur für größere Hubeinrichtungen verwendbar.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, für doppeltwirkende hydraulische Hubzylinder ein Ventilspindelsystem zu schaffen, mit welchem auf einfache Weise ein stufenweiser Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Kolbens im Zylinder herbeigeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird beim doppeltwirkenden, » hydraulischen Hubzylinder mit beidseitig aus dem Kolben hervorstehenden Ventilspindeln, die durch Anlage an den Zylinderköpfen betätigt werden, um einen Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Kolbens herbeizuführen, dadurch gelöst, daß die »5 Ventilspindeln zur Erzielung eines stufenweisen Druckausgleiches von ungleicher Länge sind und daß im Inneren des Kolbens mittig auf den Ventilspindeln angeordnete Steuerkolben zum öffnen und Verschließen der im Kolben angeordneten Druck- 4<> ausgleichskanäle vorgesehen sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der,, die, Er*, κ·_: i, findung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben ist. In diesen ist

F i g. 1 eine Seitenansicht des Vorderteils eines Raupenschleppers mit einer daran befestigten Planierschaufel und mit einem üblichen Hubzylinder zum Anheben und Senken der Planierschaufel,

F i g. 2 ein vergrößerter Teilschnitt des Hub- 4» Zylinders gemäß F i g. 1, in dem die Ventile veranschaulicht sind, die den Druckmittelstrom durch den Kolben steuern,

F i g. 3 eine Teilansicht, in der ein bauliches Merkmal eines der in F i g. 2 gezeigten Ventile veranschaulicht ist und

F i g. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in F i g. 3.

In F i g. 1 ist das vordere Ende eines mit 10 bezeichneten Raupenschleppers dargestellt, der eine Planierschaufel 11 mittels Schubstangen 12 trägt, die um ihre Gelenkverbindungen 13 mit Rahmenteilen Doppeltwirkender hydraulischer Hubzylinder
mit beidseitig aus dem Kolben
hervorstehenden Ventilspindeln

Anmelder:

Caterpillar Tractor Co.,

San Leandro, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. M. Licht, Dr. R. Schmidt,

Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. Hansmann

und Dipl.-Phys. S. Herrmann, Patentanwälte,

8000 München 2, Theresienstr. 33

Als Erfinder benannt:

Chester Arlow Crisp, Wilmington, JH. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 27. Dezember 1965
(516 619)

14 des Fahrgestells angehoben und gesenkt werden kann. Zum Anheben und Senken der PJamerschaufel dient ein hydraulischer Hubzylinder 16, der auf einem Drehzapfen 17 schwenkbar gelagert ist, weljCher von, einer Halterung 18 getragen wird, die an der kühlerverkleidung 19 des Raupenschleppers befestigt ist.

Der hydraulische Hubzylinder weist den üblichen Kolben mit einer ausfahrbaren Kolbenstange 20 auf, die bei 21 an der Planierschaufel 11 angelenkt ist. Der Hubzylinder ist doppeltwirkend ausgebildet, und das Druckmittel aus einer nicht dargestellten Quelle kann beiden Enden des Zylinders zugeführt werden, um die Planierschaufel anzuheben oder zu senken. Wenn ein Hubzylinder dieser Art unter den hohen Drücken, die für den Betrieb derartiger Vorrichtungen erforderlich sind, vollständig ausgefahren oder zurückgezogen wird, tritt oft ein unerwünschter Stoß auf, wenn der Kolben das Ende seines Hubes erreicht, was zu Beschädigungen nicht nur des Hubzylinders selbst, sondern auch zugeordneter Teile des Raupen-Schleppers führen kann. Es war bisher allgemein üblich, in dem Kolben Durchgänge vorzusehen, die von dem Stangenende des Kolbens zu dem Kopf des

^; ' ' 809 620/150

Claims

Zylinders verlaufen, und den Druckmittelstrom durch die Durchgänge mit doppeltwirkenden Absperrventilen der in den F i g. 2, 3 und 4 gezeigten Art zu steuern.

In F i g. 2 ist der Kolben 23 eines doppeltwirkenden Hubzylinders dargestellt, der auf dem verjüngten Ende der Kolbenstange 20 sitzt und an diesem mittels einer Mutter 24 befestigt ist. Der Kolben ist im wesentlichen massiv ausgebildet und mit geeigneten Dichtungen 25;und 26 versehen. Durch den Kolben verlaufen Durchgänge für die Aufnahme von Absperrventilen 27 und 28 mit Ventilspindeln 29 bzw. 30, die in Buchsen 31 geführt werden, die in die entgegengesetzten Enden jedes Durchganges eingepreßt sind. Die Buchsen 31 werden durch Unterlegscheiben 33 und 34 in ihren Stellungen gehalten, die den verjüngten Teil der Kolbenstange 20 umgeben und an den Rändern der Buchsen überstehen. Die Buchsen sind im wesentlichen hohl und weisen Ausschnitte auf, wie am besteh in den F i g. 3 und 4 bei 35 ersichtlich ist, die in Verbindung mit dem Buchseninneren stehen und den Druckmittelstrom von einer Seite des Kolbens zu der anderen gestatten. Wenn also der Kolben das Ende seines Hubes in-einer Richtung erreicht, gelangen die hervorstehenden finden der Ventilspindeln 29 und 30 in Anlage an den Kopf des Zylinders, dem sich der Kolben nähert, und die Ventile, die durch den den Hub hervorrufenden Druck bis dahin geschlossen gehalten wurden, werden geöffnet, um einen Teil des Druckes auf die entgegengesetzte Seite des Kolbens abzuführen. Wenn beispielsweise die Stangenseite des Kolbens mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt wird, wie es in F i g. 2 angedeutet ist, werden die Ventile normalerweise in die geschlossene Stellung gedrückt, wie es in Fig. 2 für das Ventil 28 gezeigt ist, und wenn sich der Kolben dem Ende seines Hubes nähert, werden die Ventile in die am Beispiel des Ventils 27 gezeigte Stellung geöffnet, um zu gestatten, daß ein Teil des Druckmittels von der Stangenseite zu der Kopfseite des Zylinders und von dort durch einen Durchgang 36 und eine Leitung 37 abgeführt wird, durch die es zu dem (nicht dargestellten) ölsumpf zurückgeführt wird. Ein Nachteil der bisher üblichen Überlaufventile dieser Art bestand darin, daß beide Ventile gleichzeitig in Anlage an das Ende des Zylinders gelangten und gleichzeitig geöffnet wurden, so daß ein großer Teil des Druckes auf einmal abgeleitet wurde und dadurch die Kraft des Druckmittels hinter dem Kolben sowie die Trägheit des Kolbens dazu führen, daß der Kolben mit einem Stoß auf den Kopf des Zylinders auf traf, der Zerstörungen" hervorrufen konnte. Die Verbesserung gemäß der Erfindung* ,besteht nun darin, daß eines der Ventile, im Fall der Fig. 2 das Ventil 27_a mit einer Ventilspindel versehen wird, die in beiden Richtungen erheblich langer ist, als die Spindel des anderen Ventils 28. Infolgedessen wird bei Annäherung des Kolbens an das Ende seines Hubes zunächst diese längere Spindel betätigt, und das eine geöffnete Ventil führt zunächst eine kleine Druckmittelmenge ab, wodurch die Geschwindigkeit des Kolbens verringert wird, bevor das zweite Ventil geöffnet wird. Infolgedessen ist die Trägheitskraft des Kolbens verringert worden, und die.Berührung.zwischen eiern Kolben und dem Zylinderkopf wjrd damit verhindert. ...

'In dem vorliegenden Beispiel ist der Kolben mit zwei Durchgängen und zwei Ventilen dargestellt, es versteht sich jedoch von selbst, daß jede gewünschte Zahl von Ventildurchgängen verwendet werden kann und daß jede gewünschte Zahl der Ventile längere Spindeln aufweisen kann, um die modulierende Wirr kung hervorzurufen, die'durch das Öffnen eines oder mehrerer Ventile hervorgerufen wird, bevor . die anderen Ventile geöffnet werden. ...

Patentanspruch: ■"-■■■

Doppeltwirkender hydraulischer Hubzylinder mit beidseitig aus dem Kolben hervorstehenden Ventilspindeln, die durch Anlage an den Zylinderköpfen betätigt werden, um einen Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Kolbens herbeizuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindeln (29,30) zur Erzielung eines stufenweisen Druckausgleiches von ungleicher Länge sind und daß jm Inneren des Kolbens mit-' tig auf den Ventilspindeln angeordnete Steuerkolben (27,28) zum öffnen und Verschließen der im Kolben angeordneten Druckausgleichskanäle vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 062 300; USA.-Patentschrift Nr. 2 638 075.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 620/150 9.68 Q Bundesdruckerei Berlin