DE1750236B2 - Hydraulischer antrieb mit eilgangschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Antrieb mit Eilgang und Krafthub, bestehend aus einem hydraulischen Arbeitszylinder mit einem Hilfskolben kleinen Querschnittes und einem mit diesem gekoppelten Arbeitskolben großen Querschnittes, der einen zentralen Durchlaß mit walzenförmigem Verschlußkörper besitzt, welcher unter der Wirkung des den Hilfskolben betätigenden Druckmittels steht, wobei der Verschlußkörper und der Arbeitskolben durch Zwischenschaltung von mindestens einer Feder ία zu einem druckabhängig schließenden Ventil ausgebildet sind und wobei der Druckraum des Arbeitskolbens über ein Zuschaltventil mit der Hydrauli'·- ölzuführung in Verbindung steht.

Ein derartiger Antrieb wurde in der Patentanme!- dung P 16 27 820.9 (deutsche Offenlegungsschrift t 627 820) vorgeschlagen. Dort ist nachieilig, daß der zentr^'e Durchlaß durch den Arbeitskolben einerseits und der walzenförmige Verschlußkörper andererseits mit sehr großer Paßgenauigkeit gefertigt werden müssen, damit in Anbetracht des für den Arbeitshub erforderlichen hohen Hydraulikdruckes ein hinreichend dichter Verschluß des zentralen Kolbendurchlasses erreicht wird. Diese hohe Genauigkeit ist umständlich und kostspielig. Außerdem ist die Zuverlässigkeit eines derart diffizilen Verschlusses, auf längere Zeit gesehen, fraglich.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem hydi^ulischen Antrieb der eingangs genannten Art Mittel anzugeben, mit 'Jenen ein wesentlich zuverlässiger Verschluß des zentralen Durchlasses im Hauptkolben bewirkt wird, v. >durch erst eine kostenmäßig vertretbare Herstellung eines derartigen Antriebs ermöglicht wird.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der walzenförmige Verschlußkörper an seinem Umfang mit einem ringförmigen Ventilsitz ausgebildet und die zentrale Kolbcndurchlaßöffnung mit einem dazu korrespondierenden Ventilsitz versehen ist.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile werden nachfolgend an Hand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles erläutert.

In dem Arbeitszylinder 1 mit der Abflußöffnung 2 ist rechts ein Einsatz 3 eingeschraubt, der eine Entlüfüingsbohrung 4 besitzt und an seiner Stirnseite mit «lcr Zufiihrungsöffnung 5 für das Hydrauliköl versehen ist. Diese Öffnung sitzt ihrerseits in einem zylindrischen Einsatz 6.

Im Arbeitszylinder I gleitet der Arbeitskolben 7. der mit der abtriebsseitigcn Kolbenstange 8 und der antriebsseitigen Kolbenstange 9 eine bauliche Einheit !lüdet. Die Kolbenstange 8 ist bei 10 abgedichtet, Während die Kolbenstange 9 im Dichtelement II gleitet. Der Abdiclitdurchmcsser bei 10 ist kleiner als (der bei 11.

Die ablriebsseitige Kolbenstange 8 enthält eine Feder 12. Diese stützt sich gegen einen walzenförmigen Verschlußkörper 13 ab, welcher konzentrisch durch einen zentralen Kolbendurchlaß 14 verläuft und der hier nach Art einer Hantel mit eingeschnürtem Nfittelteil versehen ist.

Der Arbeitskolben 7 besitzt im übergang zu den Kolbenstangen Kränze von Durchlaßöffnungen 15. Das linke Teil 16 des Verschlußkörpers 13 kann nach 6g links in einer entsprechenden Bohrung der abtriebsseitigen Kotbenstange 8 gleiten.

Die rechte Kolbenstange 9, ist außer bei 11 noch bei 17 abgedichtet. Sie ist ebenfalls hohl ausgebildet. Über den Hohlraum 18 wird das durch die öffnung 5 zugeführte Drucköl zum Kolben hin geleitet. Der Querschnitt der antriebsseitigen Kolbenstange in der Dichtung 17 stellt den Eilhubkolben dar. Das rechte Ende des walzenförmigen Verschlußkörpers 13 bildet den Schließteil 19 für den zentralen Durchlaß 14 des Arbeitskolbens.

Funktionseinheitlich mit dem Verschlußkörper 13 arbeitet der Verschlußschieber 20 zusammen. Um den Verschlußschieber 20 herum befindet sich ein Ringkanal 22, der in mehrere sternförmig angeordnete axiale Kanäle 23 übergeht.

Der walzenförmige Verschlußkörper 13, und zwar sein Schließteil 19, ist gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem ringförmigen Ventilsitz 25 versehen. Der hierzu korrespondierende Ventilsitz befindet sich bei 26 an der Stirnseite der zentralen Kolbendurchlaßöffnung 14, die entsprechend ausgebildet ist.

Die Arbeitsweise ist wie folgt: Wird durch die Zuführungsöffnung 5 Drucköl zugeführt, so wirkt dieses auf den Abdichtdurchmesser 17 als Eilgangkolben. Dadurch wird das gesamte System aus Kolbenstange 8. Arbeitskolben 7 und Kolbenstange 9 nach links verschooen. bis die Kolbenstange 8 am Arbeu->widerstand anliegt. Bis dahin sind im wesentlichen nur die Reibungswiderstände der einzelnen Dichtungen zu überwinden. In der Zuführungsöffnung 5 oder im Hohlraum 18 kann sich daher nur ein vergleichsweise kleiner Druck aufbauen.

Sobald die Kolbenstange 8 am Arbeitswiderstand anliegt, erhöht sich der Druck im Raum 18. Von einem gewissen Wert an reicht dieser Druck aus, um. auf die Stirnseite 24 des Verschlußschiebers 20 wirkend, den gesamten Verschlußkörper 13 gegen die Kraft der Feder 12 nach lin^s zu bewegen.

Im Verlauf dieses Vorganges schließt zunächst der Schließteil 19 des walzenförmigen Verschlußkörpers 13 im Eingriff mit dem Kolbendurchlaß 14 den zentralen Durchfluß ab. Wenn der Schließteil 19 des Verschlußkörpers 13 mit dem Durchlaß 14 in Eingriff gekommen ist, ist der Verschlußschieber 20 so weit nach links gewandert, daß ein Überströmweg über die Kanäle 22 und 23 freigegeben wird. Durch diesen Überströmwe» hindurch kann nunmehr Drucköl vom Raum 18 durch die Öffnungen 15 in den antriebsseitigen Arbeitsraum des Arbeitszylinders einströmen, so daß der Hydraulikdruck dergestalt auf die gesamte Fläche des Arbeitskolbcns 7 wirken kann. Der Hydraulikdruck wirkt dabei auch auf die rechte Stirnseite des Schließteiles 19 und drückt den Ventilsitz

25 fest in den Ventilsitz 26. Der Hydraulikdruck drückt also das Tellerventil aus den Teilen 25 und

26 um so fester zusammen, d. li„ die Abdichtung des Kolbendurchlasscs 14 ist um so Hesser, je stärker der Hydraulikdruck im antriebsseitigen Arbeitsraum ist.

Wie aus vorstehendem ersichtlich, wirkt der Schieber 20 als Zuschaltventil und schaltet den Durchfluß des Hydrauliköle zum antriebsseitigen Raum des Zylinders 1. Wie weiter ersichtlich, liegt der öffnungsdruck der Teile 20, 22 und 23 über dem Schließdruck der Teile 14 und 19, denn diese sind im Eingriff, bevor die Teile 20, 22 und 23 den Weg freigeben.

Nach Beendigung des Krafthubes wird die Hydraulikölzufiihrungsleitung zum schnellen Kolbenrücksehub an die Anschlußöffnung 2 angeschlossen. Die öffnung 5 wird mit dem Abölbehäller verbunden.

Weil jetzt der Raum 18 drucklos ist, drückt die Feder 12 den Versehlußkörper 13 nach rechts und oilnet dadurch wieder t\cn freien Verbindungsweg von der einen Kolbenseite zur anderen. Gleichzeitig geht der Verschlußschieber 2(1 in Schließstellung zurück. Die Arbeitsräume zu beiden Seiten des Arbeitskolben ■· 7 sind damit bis auf die Zuführungsüffnung 2 abgeschlossen. Wie oben erwähnt, ist nun die Kolbenstange 8 im Abdichtdurchmesser kleiner als die Kolbenstange 9. Durch den Druck des bei 2 zügeführten Hydrauliköls wird demgemäß das ganze System nach rechts verschoben, wobei die Differenz des Querschnittes der Kolbenstangen als Kolbenfläche wirkt. Je geringer diese Differenz ist, um so schneller erfolgt bei gegebenem Hydraulikdruck der Ruckschub des Systems. Eine Grenze ist lediglich durch die Summe der Reibungswiderstände gegeben, mit denen das System notwendigerweise infolge der Dichtungen usw. behaftet ist.

Die einander zugewendeten ringförmigen Ventilsitze 12 und 26 an den Teilen 14 und 19 ermöglichen auf einfachste Weise einen besonders dichten Verschluß der Kolben-Durchlaßöffnung 14, der sonst nu; kostenzehrend durch äußerste Paßgenauigkeit der sich ineinanderschiebenden Flächen erzielt werden könnte. Der Verschluß wird dabei um so dichter, je stärker der I lydraulikdruck N, den» dieser druckt den "jrsdiluUschieher 19 in ehe Oftnung 14 hinein und preßt dabei die Teile 25 und 26 des geminnien Ventilsil/es aufeinander.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydraulischer Antrieb mit Eilgang und KuIiluib bestehend aus einem hydraulischen Arbeitszylinder mit einem Hilfskolben kleinen Querschnittes und einem mit diesem gekoppelt.-n Arbeitskolben großen Querschnittes, der ein,--, zentralen Durchlaß mit walzenlorm.gem W₁--schlußkörper besitzt, welcher unter der Wirkung des den Hilfskolben betätigenden Druckmiticis steht wobei de: Verschlußkörper und d.-. Arbeitskolben durch Zwischenschaltung von mindestens einer Feder zu einem druckabhängig schließenden Ver. ': ausgebildet sind und wo:-,·.·! der Druckraum des A rbeitskolbens über ein Zuschaltventil mit der Hydraulikölzuführung in Skibindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der walzenförmige Verschlußkorper (13) an seinem Umfang (19) mit einem ringförmigen \entilsi'z (25) ausgebildet und die zentrale Kolbendurchlaßöffnung (14) mit einem dazu korrespondierenden Ventilsitz (26) versehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen