DE1750459C3 - Hydraulikzylinder - Google Patents

Description

Zylindermantel 10 in F i g. 1 nach rechts herauszudriikken bestrebt ist Durch entsprechende Wahl des Gasdrucks in dem Innenraum 19 kann erreicht werden, daß ein großer Teil der herrschende»! Belastung von dem Gaspolster in dem Innenraurr aufgenommen wird, die sonst ein Einfahren der Hohlkolbenstange 11 bewirken würde.

Das Ausfahren der Hohlkolbenstange 11 is ι durch einen inneren Haltering 21 begrenzt, der sich gegen einen im Durchmesser größeren Teil des Zentralkolbens 20 legt Andererseits kann auch außen an der Hohlkolbenstange 11 ein Haitering 33 angebracht werden, so daß die Begrenzung des Ausfahrens der Hohlkolbenstange 11 dadurch erreicht wird, daß der Haltering 33 an einem Absatz 34des Zylindermantels 10 anschlägt Im letzteren Fall wird ajso der Hakering 21 nicht benötigt

Im allgemeinen wird im Innenraum 12 immer ein Druck aufrechterhalten. Zu diesem Zweck ist ein Druckmittelsystem 27 mit einer Pumpe 15, einem Vorratsbehälter 16, einem Umsteuerventil 35 und einem Steuerventil 36 vorgesehen, wobei die Pumpe normalerweise ständig mit dem Innenraum 12 verbunden ist.

Der beschriebene Hydraulikzylinder läßt sich auch als Stoßdämpfer verwenden, wobei Stoßbelastungen von den Innenräumen aufgefangen werden und nicht oder in einem nur stark abgeschwächten Maß in das Hydrauliksystem weitergeleitet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydraulikzylinder mit einem äußeren Zylindermantel, einer in diesem verschiebbar gelagerten, von außen unter eine Lastwirkung setzbaren Hohlkolbenstange, die der von dem in dem Hydraulikzylinder durch das Hydraulikmittel ausgeübten Kraft entgegengesetzt gerichtet ist, und mit einem in der Hohlkolbenstange gelagerten, druckmittelbeaufschlagbaren Zentralkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkolben (20) als fliegender Kolben ausgebildet ist, der auf der dem unter Hydraulikmitteldruck stehenden Innenraum (12) des Zylindermantels (10) abgewandten Stirnseite in der Hohlkolbenstange (11) von einem einstellbaren Gasdruck beaufschlagt ist und auf der anderen Stirnseite mit dem Innenraum (12) in Druckverbindung steht, und daß der in dem durch ein Ventil (22) abgeschlossenen Innenraum (19) der Hohlkolbenstange (11) herrschende Gasdruck der von außen an die Hohlkolbenstange angreifenden Last das Gleichgewicht hält und der Flüssigkeitsdruck im Innenraum (12) des Zylindermantels (10) steuerbar ist.

   Die Erfindung betrifft einen Hydraulikzylinder mit einem äußeren Zylindermantel, einer in diesem verschiebbar gelagerten, von außen unter eine Lastwirkung setzbaren Hohlkolbenstange, die der von dem in dem Hydraulikzylinder durch das Hydrauiikmittel ausgeübten Kraft entgegengesetzt gerichtet ist, und mit einem in der Hohlkolbenstange gelagerten, druckmittelbeaufschlagbaren Zentralkolben.

   Der bekannte Hydraulikzylinder (Zeitschrift »Konstruktion«, 21, 1969, Heft 8, Seite 289, Bild 16) ist Bestandteil eines sog. Doppelkolbenrystems zur Erzielung des Gleichlaufs mehrerer Zylinder und weist zu diesem Zweck drei separate Druckmittelräume auf, die einzeln an Hydraulikleitungen angeschlossen sind. Dadurch soll eine Verkettung mehrerer Hydraulikzylinder erreicht werden, wobei der Kolbenringraum des jeweils letzten Zylinders mit dem Plungerraum des ersten Zylinders zusammengeschaltet ist mit dem Ziel, trotz ungleicher Belastung der Hubkolben einen Zwangsgleichlauf der Zylinder herbeizuführen. Damit eignet sich der bekannte Hydraulikzylinder jedoch weniger dafür, den Leistungsbedarf eines Hydraulikmittelsystems in den Fällen erheblich zu senken, in denen mit einer mehr oder weniger konstanten Last gearbeitet wird, ohne dadurch die Leistungsfähigkeit insofern zu beeinträchtigen, als bei schlagartigen Änderungen derartiger zunächst mehr oder weniger konstanter Belastungen das System die dann einwirkenden Kräfte nicht auffangen kann. Derartige hydraulische Systeme werden beispielsweise bei Erntemaschinen verwendet, die in den Fällen, in denen ohne die Verwendung von Gegengewichten beispielsweise das hohe Gewicht eines Tischzylinders von dem Hydrauliksystem aufgenommen werden muß, einen relativ hohen Druck zur Abstützung und zum Heben des Tisches benötigen, wodurch das Hydraulikmittelsystem eine hohe Leistungsreserve haben muß und auch durch einen hohen Energieverbrauch sowie durch nachteilige Wärmebildung innerhalb des Systems gekennzeichnet ist.
   Erfindungsgemäß soll daher ein Hydraulikzylinder geschaffen werden, der nicht nur in der Lage ist, eine konstante Last aufzunehmen, sondern auch mit einem relativ geringen Kostenaufwand über die dieser Last das Gleichgewicht haltende konstante Kraft hinaus eine S Gegenkraft zu entwickeln, die eine Verschiebung, beispielsweise Rückstellung, der einwirkenden Last ermöglicht

   Diese wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Zentralkolben als fliegender Kolben ausgebildet ist, ίο der auf der dem unter Hydraulikmitteldruck stehenden Innenraum des Zylindermantels abgewandten Stirnseite in der Hohlkolbenstange von einem einstellbaren Gasdruck beaufschlagt ist und auf der anderen Stirnseite mit dem Innenraum in Druckverbindung steht, und daß der in dem durch ein Ventil abgeschlossenen Innenraum der Hohlkolbenstange herrschende Gasdruck der von außen an die Hohlkolbenstange angreifenden Last das Gleichgewicht hält und der Flüssigkeitsdruck im Innenraum des Zylindermantels steuerbar ist.

   Wesentlicher Bestandteil dieses Vorschlags ist somit ein in der Hohlkolbenstange fliegend gelagerter und auf der einen Seite unter einem eingestellten Gasdruck und auf der anderen Seite unter dem Hydraulikdruck des Zylindermantelinnenraums stehender Kolben, der sich durch den einstellbaren Gasdruck zunächst so vorbelasten läßt, Haß der auf den Hohlraumzylinder wirkenden Last das Gleichgewicht gehalten wird. Wird dann eine Verschiebung dieser Last gewünscht oder wird die Last durch äußere Umstände plötzlich vergrößert, dann wird über die durch diese Abweichung aus der Gleichgewichtslage beeinflußte Gasfeder der nachgeschaltete Hydraulikmitteldruck im Zylindermantelinnenraum entsprechend verändert, wobei die Gasfeder zunächst als Stoßdämpfer wirkt und damit dem Hydraulikzylinder eine Fähigkeit verleiht, die bei dem bekannten Hydraulikzylinder bzw. dem zugehörigen System nicht vorhanden ist, weil dort weder eine Gasfeder noch ein fliegender Zentralkolben Verwendung finden. Da der erfindungsgemäße Hydraulikzylinder gewissermaßen mit einer konstanten und jedenfalls einstellbaren Vorlast arbeitet, die durch die Gasfeder gebildet wird, wird zum Verschieben der eigentlichen Last nur noch ein vergleichsweise geringer höherer Druck im Hydrauliksystem verlangt, als ihn die Gasfeder aufweist, wodurch sich auch erhebliche konstruktive u.ii betriebstechnische Einsparungen ergeben.

   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung als Längsschnitt einer Hydraulikzylinderan-Ordnung dargestellt.

   Der Hydraulikzylinder dieser Anordnung weist einen äußeren Zylindermantel 10 mit Zylinderkopf 24, eine Hohlkolbenstange 11, einen Hydraulikmittei aufnehmenden Innenraum 12 und einen Anschluß 13 auf, durch den Hydraulikflüssigkeit in den Innenraum 12 eingelassen und wieder ausgelassen wird, um die Hohlkolbenstange 11 aus- und einzufahren. Die Hohlkolbenstange U ist bei 14 mit der Last verbunden, so daß beim Ausfahren der Hohlkolbenstange 11 die Last gehoben und beim Einfahren desselben gesenkt wird.

   In der Hohlkolbenstange 11 befindet sich ein Zentralkolben 20, der aus der Hohlkolbenstange 11 herausragend am Zylinderkopf 24 anliegt und mit der Hohlkolbenstange 11 zusammen einen abgeschlossenen Innenraum 19 bildet, der durch ein Ventil 22 mit Gas gefüllt werden kann.

   In dem Innenraum 19 wird ein gewünschter Vordruck erzeugt, der die Hohlkolbenstange 11 aus dem