DE1924254B2 - Hydraulische Feststelleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Feststelleinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 als bekannt vorausgesetzten Art.

Bekannte Feststelleinrichtungen dieser Art bestehen im einfachsten Falle aus dem Hydraulikzylinder mit Kolbenstange und Kolben, wobei an der Kolbenstange das bewegliche festzustellende Teil angelenkt ist. In die beiden Stirnseiten des Zylinders münden Hydraulikleitungen, die an ein Hydraulikventil angeschlossen sind. Bei abgesperrtem Ventil ist der Kolben im Hydraulikzylinder nach beiden Richtungen hin festgesetzt. Wird das Ventil geöffnet, so kann der Kolben frei hin- und hergeschoben werden, wobei er die vor dem Kolben befindliche Hydraulikflüssigkeit über die Hydraulikleitung durch das geöffnete Ventil in den jenseits liegenden Zylinderraum verschiebt.

Derartige hydraulische Feststelleinrichtungen haben den Nachteil, daß sie stets ein gewisses Spiel aufweisen. Das Spiel rührt von den im Hydraulikkreis nie ganz zu vermeidenden Gaseinschlüssen her sowie von der Volumenänderung der Hydraulikflüssigkeit bei Temperaturveränderungen. Gerade die Temperaturabhängigkeit macht sich bei derartigen Feststelleinrichtungen sehr stark bemerkbar, da das eingefüllte ölvolumen stets so zu bemessen ist, daß bei den maximal auftretenden Umgebungstemperaturen keine unzulässige Druckerhöhung stattfindet. Da diese maximalen Temperaturen selbstverständlich, wenn überhaupt, nur kurzzeitig auftreten, weisen diese Feststelleinrichtungen bei Normaltemperatur bzw. bei niedrigen Temperaturen ein unzulässig großes Spiel auf. Feststelleinrichtungen dieser Art konnten sich daher, trotzdem sie vollkommen verschleißlos arbeiten, bisher noch nicht durchsetzen.

Um dieses nachteilige Spiel auszugleichen, ist es auch bereits bekanntgeworden (GB-PS 6 76 264), einen

ίο zusätzlichen ölraum vorzusehen, der über einen durch Federdruck belasteten Kolben unter Druck steht und dann, wenn das Hydraulikventil betätigt wird, jeweils fehlende Hydraulikflüssigkeit in die Feststelleinrichtung abgibt. Dies hat allerdings zur Folge, daß der Innendruck des Hydraulikzylinders bei Temperaturerhöhung unzulässig hoch ansteigen kann. Der gleiche Effekt wird bei einer weiter bekannten von außen blockierbaren hydropneumatischen Kolbenzylinderamordnung (DE-OS 18 00 020) dadurch erreicht, daß

wiederum ein mit einem Kolben versehener ölvorratsraum vorgesehen ist, wobei der Kolben unter Gasdruck steht. Auch hier wird von dem Vorrats-Ölvolumen bei Betätigung des Ventils fehlendes Hydrauliköl im Hydraulikzylinder ersetzt. Bei beiden bekannten Vor-

>i richtungen wird also eventuell vorhandenes Spiel durch Zufügen von Hydrauliköl beim Betätigen der Feststelleinrichtung ausgeglichen, jedoch besteht jeweils die Gefahr des Berstens dieser Hydraulikeinrichtungen, da ein Ausgleich des beispielsweise bei Temperaturerhö-

jo hung sich ergebenden Innendrucks nicht möglich ist. Als weitere Nachteile sind bei diesen bekannten Einrichtungen das große Bauvolumen sowie der komplizierte Aufbau zu nennen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht gegenüber dem Stand der Technik darin, Feststelleinrichtungen der im Oberbegriff des Patentanspruches als bekannt vorausgesetzten Art insoweit zu verbessern, daß eine Beseitigung des Spiels erreicht wird, das durch Temperaturunterschiede auftritt, ohne daß der Innendruck des Hydraulikzylinders bei Temperaturerhöhungen unzulässig hoch ansteigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im Kennzeichenteil des Patentanspruches angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

Bei dieser Aufgabenlösung sind zwar einzelne Gestaltungsmerkmale unleserlich, die durch die FR-PS 14 74 714 und die US-PS 33 81926 und in der allgemeinen Ventiltechnik bekanntgeworden sind; jedoch in einem ganz anderen technischen Zusammenhang wie bei der Erfindung.

Bei einer derartigen hydraulischen Feststelleinrichtung wird wiederum von dem bekannten Prinzip Gebrauch gemacht, daß ein doppelt beaufschlagter Kolben hydraulisch festgesetzt wird und die Hydraulikflüssigkeit beim jedesmaligen Bedienen der Feststelleinrichtung durch den Druck eines innerhalb der Einrichtung angeordneten Gaspolsters zusammengepreßt beziehungsweise fehlende Hydraulikflüssigkeit unter dem Druck dieses Gaspolsters ergänzt wird.

Dadurch werden die schädlichen von Hydraulikflüssigkeit freien Räume und damit auch ein Spiel der Feststelleinrichtung vermieden. Bei Temperaturerhöhung und damit Volumenvergrößerung der Hydraulikflüssigkeit kann nun jedoch die Flüssigkeit in den durch das Gaspolster beaufschlagten Hydraulikraurn abfließen, so daß Sicherheit gegen Bersten der hydraulischen Feststelleinrichtung gegeben ist. Die abgeflossene Hydraulikflüssigkeit wird diinn bei Rückgang der

Temperatur sofort aus dem Hydraulikraum wieder ergänzt, sowie die Ventilstange zum Verstellen der an uer erfindungsgemäßen Feststelleinrichtung angebrachten Mittel betätigt wird. Gleichzeitig ergibt iich damit eine einfache Ventilausführung, da die Hydraulikflüssigkeit zwischen der Lippendichtung und dem konisch abgesetzten Teil der Ventilstange bei betätigter Ventilstange hindurchfließen kann.

Bei entsprechender Auslegung des Kolbens beziehungsweise der Kolbenstange scwie der Ventilstange läßt sich die erfindungsgemäße hydraulische Feststelleinrichtung auch gleichzeitig als hydro-pneumatische Feder einsetzen. Die Kombination einer solchen »Gasfeder« mit einer hydraulischen Feststelleinrichtung ergibt ein Bauelement mit sehr weitem Anwendungsbereich, das nicht nur vollkommen verschleißfest und sicher arbeitet, sondern das auch volumenmäßig sehr klein ausgeführt werden kann.

Neben diesen Vorteilen ergibt sich auch -och eine sehr einfache Herstellmöglichkeit für die erfindungsgemäße hydraulische Feststelleinrichtung, da sämtliche Teile als ineinandersteckbare Drehteile ausgeführt werden können, was nicht nur fertigungstechnische Vereinfachungen mit sich bringt, sondern auch die Abdichtungen der einzelnen Räume gegeneinander wesentlich erleichert.

Damit ist eine hydraulische Feststelleinrichtung angegeben, die es erlaubt, sicher und wartungsfrei zwei gegeneinander bewegliche Gegenstände festzustellen, die von Temperaturschwankungen unabhängig und nahezu verschleißsicher ist und die außerdem auf einfachste Weise in sehr kompakter Bauart hergestellt werden kann.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch im Längsschnitt dargestellt.

In einem Hydraulikzylinder 1 ist ein doppelt beaufschlagter Kolben 2 mittels einer Kolbenstange 3 längsverschiebbar untergebracht. Stirnseitig wird der Hydraulikzylinder 1 einmal durch einen Stopfen 4, in dem die Kolbenstange .3 gleitet, verschlossen sowie andererseits durch eine Büchse 5, die auf ein Verschlußstück 6 aufgesetzt ist. Zentral durch das Verschlußstück 6 und die Büchse 5 führt eine Ventilstange 7, die auch noch den Kolben 2 durchdringt und bis in eine Bohrung 8 der Kolbenstange 3 hineinragt.

Die Büchse 5 ist durch eine I lülse 9 sowie eine weitere durchbohrte (20) Hülse 10 in zwei Venlilkammern 11,12 unterteilt, die gegenseitig und nach außen durch Lippendichtungen 13 abgeschlossen sind. Die Ventilstange 7 ist mindestens bis zur Ventilkammer 11 axial durchbohrt (14); diese Bohrung 14 steht mit der Ventilkammer 11 durch eine Querbohrung 15 in Verbindung. Auf der Ventilstange 7 ist noch ein Anschlagbund 16 vorgesehen, der die Bewegung der Ventilstange 7 entgegen der Betätigungsrichtung 17 durch Anschlag an die Büchse 5 begrenzt.

Auf dem Stopfen 4 sowie der Büchse 5 ist eine Schlauchmembrane 18 befestigt; der zwischen der Schlauchmembrane 18 und dem Zylinder I gebi.dete Hydraulikmembran 19 steht mit der Hydraulikflüssig-

lu keit in der Ventilkarnmer 12 über die Bohrungen 20 in der durchbohrten Hülse 10 in Verbindung.

Das Verschlußstück 6 sowie das jenseits liegende stirnseitige Abschlußstück 21 sind von einem äußeren Rohr 22 umfaßt und zusammengehalten. Der sich

li zwischen der Schlauchmembrane 18 und dem äußeren Rohr 22 bildende Gasraum 23 wird über eine verschließbare öffnung 24 mit komprimiertem Gas gefüllt, so daß sich hier ein Gaspolster bildet.

Im dargestellten Ruhezustand wird der jenseits der

2t) Kolbenstange liegende Zyhniierrauin 25 einerseits durch den Kolben 2, andererseits durch die Büchse 5 begrenzt. Damit ist eine Bewegung der Kolbenstange in Richtung 27, also in den Zylinder 1 hinein, gesperrt. Jedoch ist auch der die Kolbenstange 1 umgebende

Ji Zylinderraum 26 hermetisch abgeschlossen, da er einerseits wiederum durch den Kolben 2 und andererseits, da dieser Zylinderraum 26 über Bohrungen 29 sowie die Bohrung 14 in der Ventilstange 7 und die Querbohrung 15 mil; der Ventilkammer 11 in Verbin-

)(] dung steht, durch die Lippendichtung 13 abgesperrt, so daß auch eine Bewegung der Kolbenstange in Richtung 28, also aus dem Zylinder 1 heraus, nicht möglich ist. first bei Betätigen der Ventilstange 7 in Betätigungsrichiung 17 gleiten die Lippendichtungen 13 von der Ventilstange

r> 7 ab auf die konusförmigen Verjüngungen 30, so daß Ringspalte entstehen, durch die sowohl die beiden Zylinderräurne 25,26 miteinander, als auch diese Räume mit dem Hydraulikraum 19 über die Bohrungen 20 verbunden werden. Dadurch läßt sich nicht nur der

tu Kolben 2 bzw. die Kolbenstange 3 frei innerhalb des Zylinders bewegen, da die jeweils verdrängte Hydraulikflüssigkeit auf die jenseitige Kolbenseite geleitet wird, sondern es wird auch Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikraum 19 unter Druck des Gaspolsters 23

ti nachgefüllt, falls dies, beispielsweise hervorgerufen durch Leckverluste bzw. Volumenverminderung durch erniedrigte Temperatur, notwendig sein sollte. Nach Rückkehr der Ventilstange 7 in die (gezeichnete) Ruhestellung schließen die durch die Lippendichlungen 13 in Verbindung mit der Ventilstange 7 gebildeten Ventile wieder ab, so daß der Kolben 2 und damit auch die Kolbenstange 3 wiederum festgesetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydraulische Feststelleinrichtung, bestehend aus einem Hydraulikzylinder mit einem an einer einseitig herausgeführten Kolbenstange angebrachten doppelt beaufschlagten Kolben sowie einer die beiden durch den Kolben getrennten Zylinderräume hydraulisch vereinigenden absperrbaren Verbindungsleitung, gekennzeichnet durch eine die jenseits der Kolbenstange (3) liegende Zylinderstirnseite (6) sowie den Kolben (2) durchdringende in eine mit dem die Kolbenstange (3) umgebenden Zylinderraum (26) in Verbindung stehenden Bohrung (8) in der Kolbenstange (3) mit Spiel hineinragende, längsverschiebbare Ventilstange (7), die bei der Zylinderstirnseite (6) von zwei hintereinander liegenden Ventilkainmern (U, 12) umgeben ist, die sich bei Verschiebung der Ventilstange (7) zum jenseits der Kolbenstange (3) liegenden Zylinderraum (25) öffnen, wobei die Ventilkammern (11, 12) durch mit Abstand voneinander in eine Büchse eingefügte, im Ruhezustand auf der Ventilstange (7) aufliegende Lippendichtungen (13) gebildet sind und die Ventilstange (7) entgegen ihrer Betätigungsrichtung (17) unmittelbar nach den Lippendichtungen (13) konisch abgesetzt (JO) ist und wobei eine Ventilkammer (11) über eine die Ventilstange (7) durchdringende axiale Bohrung (14, 15) mit dem jenseitigen Zylinderraum (26) und die andere Ventilkammer (12) über eine nach außen führende Bohrung (20) mit einem weiteren koaxial den Zylinder (1) umgebenden Hydraulikraum (19) in Verbindung steht, der über eine Membrane (18) unter dem Druck eines zwischen der Außenseite der Membrane (18) und einem koaxial den Zylinder (1) umfassenden, stirnseitig abdichtenden Rohr (22) angeordneten Gaspolsters (23) steht.