DE1625109C3 - Hydraulisches Gestänge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Gestänge mit einem Druckgeber und einem Druckempfänger, die je aus einem Zylinder mit zwei durch einen Kolben voneinander getrennten Arbeitskammern bestehen, wobei je eine Arbeitskammer des Druckgebers mit einer querschnittsgleichen Arbeitskammer des Druckempfängers und mit der Druckmittelquelle ständig verbunden ist, nach Patent 14 50 769.8.

Treten innerhalb des hydraulischen Gestänges Leckagen auf, so erfolgt tine gegenseitige Verschiebung der Kolben des Druckgebers und des Drxkempfängers, so daß die Kolben in ihrer Stellung nicht mehr übereinstimmen. Um die Kolben in eine rleiche Stellung zurückzubringen, ist gemäß dem Hauptpatent zwischen einer der Arbeitskammern des anderen Arbeitskammerpaares und der Druckmittelquelle ein Drei-Wege-Hahn eingeschaltet, der je nach Schaltstellung entweder die Verbindung der Arbeitskammern dieses anderen Arbeitskammerpaares miteinander oder die Verbindung der betreffenden einen Arbeitskammer mit der Druckmittelquelle herstellt.

Nun ist ein Drei-Wege-Hahn wegen seiner großen Dichtflächen und wegen des nur begrenzten Auflagedruckes dieser Flächen für Undichtigkeiten besonders anfällig.

Es liegt daher die Aufgabe vor, bei dem hydraulischen Gestänge der eingangs angegebenen Art die durch die Verwendung eines Drei-Wege-Hahnes verursachten Undichtigkeiten, die eine häufige Neueinstellung der Kolben notwendig machen, auf einfache und billige Weise unter Verwendung marktgängiger Elemente zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dt··« dadurch erreicht, daß die Arbeitskammern des anderen Arbeitskammerpaares über eine Leitung ebenfalls miteinander in ständiger Verbindung stehen und daß in die Verbindungsleitung dieser Arbeitskammern eine über ein spindelbetätigtes Auf-Zu-Ventil mit der Druckmittelquelle verbindbare Leitung mündet.

Ein solches Ventil bietet für eine ständige Dichtigkeit weitestgehende Gewähr, und es brauchen nun nur noch solche etwaige gegenseitige Verstellungen der Kolben rückgängig gemacht zu werden, die im wesentlichen durch Undichtigkeiten z. B. an einem Kolbenumfang verursacht werden.

Bei einem aus der US-PS 26 69 096 bekannten hydraulischen Gestänge sind die beiden Arbeitskammern des Druckgebers und des Druckempfängers über voneinander getrennte Leitungen miteinander verbunden. In die Arme dieser Leitungen ist ein Ventil eingeschaltet Diese Leitung ist ferner über ein weiteres Ventil mit einer Druckmittelquelle verbunden. Bei diesem bekannten hydraulischen Gestänge sind ferner die beiden Arbeitskammern einer Druckeinheit, nämlich

to des Druckgebers und des Druckempfängers, über Leitungen miteinander verbunden, in die Ventile eingeschaltet sind. Diese Leitungen sind offensichtlich zum Füllen des hydraulischen Gestänges vorgesehen. Bei diesem bekannten hydraulischen Gestänge ist das Ventil, welches zwischen der Druckmittelquelle und der einen Verbindungsleitung der Arbeitskammern angeordnet ist, geschlossen, so daß während des Betriebes das hydraulische Gestänge vpn der Druckmittelquelle abgesperrt ist.

Bei solchen Gestängen können thermische Ausdehnungen oder thermische Kontraktionen auftreten, die zu einer Verschiebung des Gestänges führen. Dabei ist es oft wünschenswert, das gesamte hydraulische Gestänge in einfacher Weise einzustellen oder zu eichen. Eine derartige Einstellung oder Eichung ist mit dem bekannten hydraulischen Gestänge nicht möglich.

Es ist ferner aus der US-PS 25 20 731 bekannt, die Arbeitskammern eines hydraulischen Gestänges mit Absperrstopfen zu versehen, die bei normalem Betrieb geschlossen sind, jedoch durch Herausschrauben eine Verbindung der Kammern ermöglichen. Diese bekannte Einrichtung ist verwickelt und teuer, und sie kann auch nicht mit marktgängigen Elementen erstellt werden.

Die Zeichnung zeigt in den F i g. 1 und 2 in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 hat das das hydraulische Gestänge aufweisende System einer. Druckgeber 10 und einen Druckempfänger 41 jeweils in Gestalt eines Zylinders, in welchen ein Kolben 14 bzw. ein Kolben 45 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben -Jes Druckgebers hat eine Kolbenstange 15, die mit einer Vorrichtung 16 zur Verschiebung des Kolbens 14 von einer Endlage in dem Zylinder in seine andere Endlage dient. Die Kolbenstange 46 des Kolbens 45 des Druckempfängers 41 kann mit einer nicht näher beschriebenen Vorrichtung zusammenarbeiten, die durch das hydraulische Gestänge betätigt wird. Hierbei kann es sich beispielsweise um die Betätigungsvorrichtung der Ruderanlage eines Wasser-, Land- oder Luftfahrzeuges oder um die Betätigungsvorrichtung der Brennstoffeinspritzpumpe einer Verbrennungskraftmaschine oder um eine Betätigungsvorrichtung einer Kupplung handeln.
Der Kolben 14 des Druckgebers 10 teilt seinen Zylinder in zwei Arbeitskammern A 1 und A 2 auf, während der Kolben 45 des Druckempfängers 41 seinen Zylinder in Arbeitskammern B1 und S 2 aufteilt.

Die Arbeitskammer A 1 des Druckgebers 10 ist über die Leitungen 19 und 22 — letztere enthält einen flexiblen Abschnitt 64 — ständig mit der Arbeitskammer B1 des Druckgebers 41 verbunden. Ferner steht die Arbeitskammer A 1 über die Leitung 19, eine Leitung 21, ein Auf-Zu-Ventil 23 mit spindelbetätigtem Ventilkörper sowie über ein T-Stück 27, 28 und einer Leitung 29

n^r> mit -iiner Druckmittelquelle 31 in Verbindung.

Die Arbeitskammer A 2 des Druckgebers 10 ist mit der Arbeitskammer B 2 des Druckempfängers über die Leitung 51 ständig verbunden. Diese Leitung enthält

ebenfalls einen flexiblen Abschnitt 65, Ferner besteht eine ständige Verbindung zwischen der Arbeitskammer Al und damit auch der Arbeitskammer B 2 über die Leitung 26 mit der Druckmittelquelle 31, Die Leitung 26 ist nämlich ebenfalls an das T-Stück 27, 28 angeschlossen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist der Zylinder des Druckempfängers 41 bei 62 schwenkbar gelagert

Bemerkt sei, daß die beiden Seiten sowohl des Kolbens 14 als a'jeh das Kolbens 45 verschieden große druckbelastete Oberflächen haben, denn die Kolbenseiten, auf denen sich die Kolbenstangen 15 bzw. 46 befinden, haben eine kleinere Druckaufnahmefläche als die anderen nicht mit einer Kolbenstange versehenen Kolbenseiten.

Die Zylinder des Druckgebers 10 und des Druckempfängers 41 haben die gleichen Abmessungen, so daß bei der gezeigten Mittelstellung der Kolben 14 bzw. 45 die Arbeitskammern Ai, A 2, Bi, B2 gleichen Inhalt haben.

Bevor das hydraulische Gestänge nach F i g. 1 in Betrieb genommen werden kann, sind die Arbeitskammern Ai, A 2, Bi, B2 sowie die Verbindungsleitungen über eine an die Leitung 29 angeschlossene Leitung 35 2' mit einem Absperrorgan 36 mit der Arbeitsflüssigkeit zu füllen. Die Kolben 14 und 45 befinden sich bei Betriebsbeginn in der gezeigten Mittelstellung. Das Ventil 23 ist geschlossen.

Wird nun der Kolben 14 des Druckgebers nach links verschoben, so wird die Flüssigkeit aus der Arbeitskammer A 1 in die Arbeitskammer B1 gedruckt, was eine elitsprechende Verschiebung des Kolbens 45 nach rechts bewirkt Wird der Kolben 14 dagegen aus der Mittelstellung nach rechts bewegt, so fällt der Druck in der Arbeitskammer B1 auf der linken Seite des Kolbens 45 ab. Da die Arbeitskammer B 2 sowohl dem Druck der Druckmittelquelle 31 als auch dem Druck in der Arbeitskammer A 2 ausgesetzt ist, bewegt sich der Kolben 45 um die gleiche Strecke nach links, wie sie der Kolben 14 nach rechts zurückgelegt hat

Wie schon erwähnt, ist das Ventil 23 ein einfaches Ventil mit spindelbetätigtem Ventilkörper, welches daher in Massenfertigung hergestellt werden kann und weitestgehende Dichtigkeit gewährleistet. Wenn jedoch Undichtigkeiten am Umfang der Kolben 14 bzw. 45 oder an den Verbindungsleitungen auftreten, so wirkt sich dies dahingehend aus, daO die beiden Kolben unterschiedliche Stellungen einnehmen, das heißt also, daß sie sich nicht mehr gemeinsam in der Mittelstellung bzw. nicht im gleichen gegensinnigen Abstand von der Mittelstellung befinden.

In einem solchen Fall verschiebt man den Kolben 14 bis in seine linke Endlage und hält ihn mechanisch in dieser Stellung fest Dann öffnet man das Ventil 23, Die Arbeitskammer B1 ist dann direkt mit der Druckmittelquelle 31 verbunden. Obwohl die Arbeitskammer B 2 ebenfalls mit der Druckmittelquelle in Verbindung steht, verschiebt sich der Kolben 45 aufgrund der größeren wirksamen Oberfläche seiner linken Kolbenseite unter dem Druck der Druckmittelquelle bis in seine rechte Endlage. Damit ist die richtige gegenseitige Stellung der Kolben 14 und 45 wieder hergestellt Man schließt nun das Ventil 23 und gibt den Kolben 14 wieder frei.

Man kann das hydraulische Gestänge nach F i g. 1 auch in der Weise abändern, daß das Ventil 23 durch das strichpunktiert eingezeichnete Ventil 23a in der Leitung 26 ersetzt wird. Kommt es in diesem Fall zu einer unsymmetrischen Stellung der Kolben 14 und 45, so wird der Kolben 14 in seine linke Endlage gebracht in welcher er mechanisch festgehalten wird. Dann öffnet man das Ventil 23a. Die Arbeitskammern Bi und 52 stehen nun beide mit der Druckr jitelqueile 31 in Verbindung, und der Kolben 45 bewegi si'h infoige der unterschiedlichen Kräfte auf seinen beiden Seiten in seine rechte Endlage, während die Flüssigkeit über das geöffnete Ventil 23a aus der Arbeitskammer B 2 hinausgefJrückt wird. Damit ist die richtige Einstellung wieder hergestellt. Das Ventil 23a wird wieder geschlossen, und der Kolben 14 wird freigegeben.

Die Fig.2 zeigt eine andere Ausführung des hydraulischen Gestänges, wobei analoge- Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, denen jedoch ein Hochstrich hinzugefügt ist

Die Arbeitskammern A'i und A'2 des Druckgebers 10' haben den gleichen Querschnitt, und das Volumen dieser Arbeitskammern ist zumindest gleich dem Volumen der Arbeitskammern B'i und B'2 des Druckempfängers 4t', wenn sich die Kolben 14' und 45' in der Mittelstellung befinden. Die Arbeitskammern B' 1 und B'2 haben jedoch einen verschiedenen Durchmesser, und der Kolben 45' ist demzufolge als Stufenkolben ausgebildet

Db Kolben 14' und 45' haben keine Kolbenstange und arbeiten mit einem aus einem Ritzel 90' und einer Zahnstange 91' bzw. aus einem Ritzel 92' und einer Zahnstange 93' bestehenden Zahngetrieben zusammen. Wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 kann das Auf-Zu-Ventil 23' mit spindelbetätigtem Ventilkörper entweder in der Leitung 2V oder in der Leitung 26' angeordnet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Hydraulisches Gestänge mit einem Druckgeber und einem Druckempfänger,, die je aus ejnem Zylinder mit zwei durch einen Kolben voneinander getrennten Arbeitskammern bestehen, wobei je eine Arbeitskammer des Druckgeber mit einer querschnittsgleichen Arbeitskammer des Druckempfängers und mit der Druckmittelc[uelle ständig verbunden ist, nach Patent 1450 769.8, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammern (A\, Bi) des anderen Arbeitskammerpaares über eine Leitung (19, 22, 64) ebenfalls miteinander in ständiger Verbindung stehen und daß in die Verbindungsleitung dieser Arbeitskammern eine über ein spindelbetätigtes Auf-Zu-Ventil (23) mit der Druckmittelquelle (31) verbindbare Leitung (29) mündet.