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Dopeltwirk-der Arbeitszylinder Die Erfindung bezieht sich auf einen
doppeltwirkenden Arbeits-.
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zylinder, der beidseitig durch Je ein Rückschlagventil gesichert ist,
das in Sperrstellung die ihm zugeordnete Zylinderkammer abschließt und durch eine
beiden Rtickschlagventilen gemeinsame, druckmittelbetätigbare Entsperreinrichtung
entsperrbar ist nach DBP (Patentanmeldung Aktenzeichen P 20 05 717.4).
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Die Hauptanmeldung bezieht sich auf einen Arbeitszylinder dieser Gattung,
dessen Entsperreinrichtung vom Arbeitskolben kraftabhängig betätigbar ist, derart,
daß sie vom Arbeitskolben in der einen Entsperrstellung über einen vorgegebenen
Kolbenhubbereich festzuhalten ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den Arbeitszylinder dadurch zu verbessern,
daß die beiden Rückscblagventile und deren gemeinsame Entsperreinrichtung in kompakter
Bauweise und leicht montierbar in den Arbeitszylinder eingebaut sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entsperreinrichtung
durch einen an sich bekannten Entsperrkolben mit stirnseitig angeordneten Entsperrstiften
gebildet ist, der in einem vom Arbeitskolben kraftabhängig betätigbaren, das eine
RUckschlagventil enthaltenden Betätigungskolben weitgehend abgedichtet verschiebbar
ist, wobei beide Kolben koaxial zum Arbeits
zylinder angeordnet
sind, miteinander kraftschlüssig verbindbar sind und außerdem gemeinsam beaufschlagbar
sind, derart, daß bei Beaufachlagung in der einen Entsperrichtung der Betätigungskolben
druckausgeglichen ist oder mit einer Druckbeaufschlagungskraft betätigt wird, die
in Richtung der auf den Betätigungskolben bei Betätigung desselben durch den Arbeitskolben
wirkenden Betätigungakraft gerichtet ist und die auf den Entsperrkolben wirkende
Druckbeaufschlagungskraft durch kraftschlüssige Verbindung beider Kolben unterstützt,
während bei Beaufschlagung in der anderen Entsperrichtung der Betätigungskolben
mit einer Druckbeaufschlagungskraft betätigt wird, die aus der gemeinsamen Beaufschlagung
beider Kolben unter kraftschlllssiger Verbindung resultiert und entgegen der auf
den 3etätigungskolben bei Betätigung desselben durch den Arbeitskolben wirkenden
Betätigungskraft gerichtet ist.
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Um die Druokmittelzufuhr zu der kolbenstangenseitigen Zylinder= kammer
zu sereinfachen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das eine Rttcksohlagventil
in einer Axialbohrung im Betätigungskolben angeordnet ist, die durch ein koaxial
zum Arbeitszylinder verlaufendes und mit dem Betätigungskolben fest verbundenes
Rohr verlängert wird, das in Verbindung mit der kolbenstangenseitigen Zylinderkammer
steht.
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Es ist ferner gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Betätigungskolben
mit dem einen Rückschlagventil und dem Entsperrkolben sowie das zweite Rückschlagventil
in einer koaxial zum Arbeitszylinder angeordneten, abgestuften Bohrung des Zylinderkopfes
untergebracht sind. Damit wird die Bearbeitung des Zylin derkopfes vereinfacht.
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Um den Einbau der Entsperreinrichtung, der Rückschlagventile und des
Betätigungskolbens in den Zylinderkopf zu erleichtern, ist in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, daß der Zylinderkopf auf einen Zylinderkörper aufsohraubbar
ist.
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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert.
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Ein doppeltwirkender hydraulischer Arbeitszylinder 1 besteht aus einem
Zylinderkörper 2 mit einem Zylinderkopf 3 und einem Zylinderdeckel 4. Der Zylinderkopf
3 ist auf dem Zylinderkörper 2 aufgeschraubt.
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Ein Arbeitskolben 5 setzt sich aus einem äußeren Kolbenteil 6 und
einem inneren Kolbenteil 7 zusammen. Beide Kolbenteile 6 und 7 sind mit einer hohlen
Kolbenstange 8 mit Radialbohrungen 9 fest verbunden. Der Arbeitskolben 5 trennt
zwei Zylinderkammern 10, 11 voneinander.
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Im Zylinderkopf 3 ist eine abgestufte Bohrung 12, 13, 14, 15 koaxial
zum Zylinderkörper 2 angeordnet. Im Bohrungsabschnitt 13 ist ein Betätigungskolben
16 mit einem Betätigungsstößel 17 abgedichtet verschiebbar. Der Betätigungskolben
16 weist eine Axialbohrung 18 und Schrägbohrungen 19 auf. Ein in der Axialbohrung
18 eingestecktes Rohr 20, auf dem das innere Eolbenteil 7 abgedichtet verschiebbar
ist, ist mit dem Betätigungskolben 16 fest verbunden.
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Der Betätigungsstößel 17 ist in einem Führungsring 21 geführt der
im Bohrungsabschnitt 12 mit Hilfe eines Sicherungsringes 22 dichtend gehalten ist0
Ein erstes Rückschlagventil 23 ist im Betätigungskolben 16 angeordnet. Sein Ventilsitz
ist durch einen Absatz 24 der Axialbohrung 18 gebildet. Sein als Kugel ausgebildetes
Verschlu glied 25 ist durch eine sich gegen die Stirnseite des Rohres 20 abstützende
Feder 26 belastet.
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Ein als druckmittelbetätigbare Entsperreinrichtung dienender Entsperrrkolben
27 mit stirnseitig angeordneten Entsperrstiften 28m 29 ist im Betätigungskolben
16 koaxial zu ihm angeordnet und relativ zu ihm weitgehend abgedichtet verschiebbar.
Die relative Verschiebbarkeit der beiden Kolben 16 mit 27 ist in der einen Bewegungsrichtung
durch einen als Anschlag für den Entsperrkolben 27 dienenden Absatz 30 im Betätigungskolben
16 begrenzt.
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Auck ip. Entsperrstifte 289 29 sind koaxial zum Zylinderkörper 2 de,
t den Bohrungsabschnitten 14, 15 ist ein zweites Rückschlag-@@l 31 angeordnet. Sein
Ventilsitz ist durch einen in den Zylinderkopf 3 eingeschraubten Sitzring 32 gebildet.
Sein als fuge@ ausgebilbetes Verschlußglied 33 ist durch eine sich gegen die @@fraseite
des Bohrungsabschnitts 15 abstützzende Feder 34 bel@@tet.
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Der Betätigungskolben 16 bildet mit dem Führungsring 21 eine Kammer
35 und mit dem Entsperrkolben 27 eine Kammer 36. Beide Kammern 35 und 36 stehen
über die Schrägbohrungen 19 in Verbindung. Die Kammer 36 ist über das Rückschlagventil
23, das Rohr 20, die hohle Kolbenstange 8 und die Radialbohrungen 9 mit der oberen
Zylinderkammer 11 verbindbar.
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Der Betätigungskolben 16 und der Entsperrkolben 27 bilden mit dem
Sitzring 32 eine Kammer 37, die über das Rückschlagventil 31 und Kanäle 38, 39 mit
der untere Zylinderkammer 10 verbindbar ist Die Kammern 35 und 37 sind über Leitung
40 bzw. 41 und ein als Schieberventil ausgebildetes Wegeventil 42 entweder mit einer
durch zwei Rückschlagventile 43, 44 gesicherten Handpumpe 45 oder mit einem Rücklaufbehälter
46 verbindbar.
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Zwischen dem Betätigungsstößel 17 und dem Arbeitskolben 5 ist eine
Druckfeder 47 angeordnet, die sich auf einem auf dem Betätigungsstößel 17 aufliegenden
und auf dem Rohr 20 verschiebbaren Federteller 4 abstützt.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders ist wie folgt:
Es sei angenommen, daß der Arbeitszylinder sich in der gezeigten Stellung befindet,
in der die Rückschlagventile 23 und 31 geschlossen sind und das Wegeventil 42 90
geschaltet ist, daß die Kammer 37 mit dem Rücklaufbehälter 46, die Kammer 5 mit
der Handpumpe 45 verbunden ist. Solange kein Druckmittel in die Kammer 35 gepumpt
wird,
solange schließt das Rückschlagventil 31 die untere Zylinderkammer 10 ab so daß
der Arbeitskolben 5 nicht nach unten gehen kann.
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Wird nunmehr Druckmittel in die Kammer 35 hereingepumpt, so wird die
in der Kammer 36 liegende Kolbenfläche des Entsperrkolbens 27 über die Schrägbohrungen
19 beaufschlagt und dadurch in die Entsperrstellung verschoben, in der der Entsperrstift
29 den Verschlußkörper 33 des Rückschlagventils 31 in die Bohrung 15 hineindrückt,
so daß die untere Zylinderkammer 10 über Kanäle 39, 38, das geöffnete Rückschlagventil
31, die Kammer 37 und Leitung 41 mit dem Rücklaufbehälter 46 verbunden wird.
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Der in die Kammern 35 und 36 eingesteuerte Druck beaufschlagt auch
die in beiden Kammern liegenden Kolbenflächen des Betätigungskolbens 16. Diese Kolbenflächen
sind jedoch so bamesse, daß der Eeta'tigungskolben 16 druckausgeglichen ist Die
beiden Kolbenflächen können aber auch so bemessen sein, daß auf den Betätigungskolben
16 eine die Druckbeaufschlagung des Entsperrkolbens 27 unterstützende Kraft wirksam
wird. Diese Kraft wird auf den Entsperrkolben 27 durch kraft schlüssige Verbindung
beider Kolben 16 und 27 über den Anschlag 30 übertragen.
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Der in die Kammer 36 eingesteuerte Druck beaufschlagt auch den Verschlußkörper
des Rückschlagventils 23, wodurch letzteres geöffnet wird und die Handpumpe 45 über
Bettung 40, das geöffnet Rückschlagventil 23, das Rohr 20, die hohle Kolbenstange
8 und Radialbohrungen 9 mit der oberen Zylinderkammer 11 verbunden wird.
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Der Arbeitskolben 5 sinkt infolge der kolbenstangenseitigen Beaufschlagung
ab,
während das in der unteren Zylinderkammer 10 befindliche Druckmittel über Kanäle
39, 38, das geöffneteRückschlagventil 31 und die Leitung 41 in den Rücklaufbehälter
zurückfließt.
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Wird das Pumpen von Druckmittel in die Kammern 35 und 36 unterbrochen,
so werden letztere infolge des Leckverlustes im als Schieberventil ausgebildeten
Wegeventil 42 entlastet, wodurch auch der Entsperrkolben 27 entlastet wird und die
Rückschlagventile 23 und 31 wieder schließen. Somit wird ein weiteres Absinken des
Arbeitskolbens 5 verhindert.
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Hat jedoch der Arbeitskolben 5 bereits eine Hubstellung erreicht,
in der er die Feder 47 derart stark zusammendrückt, daß der mit deren Federkraft
über den Betätigungsstößel 17 beaufschlagte Betätigungskolben 16 den mit ihm über
den Anschlag 30 kraftschlüssig verbundenen Entsperrkolben 27 mechanisch in Entsperrstellung.halten
kann, so bleibt dann das Rückschlagventil 31 geöffnet und der Arbeitskolben 5 wird
in abwärtsgerichteter Hubrichtung über einen bestimmten, von der Kennlinie der Feder
47 abhängigen Hubbereich frei beweglich. Der Beginn dieses Hubbereiches ist durch
die für das mechanische Festhalten des Entterrkolbens 27 in Entsperrstellung erforderliche
Federkraft er Feder 47 vorgegeben. Die Betätigung des Entsperrkolbens 27 durch den
Arbeitskolben 5 im Sinne eines Festhaltens desselben .n Entsperrstellung erfolgt
alsc kraftabhängig.
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.rd nunmehr das Wegeventil 42 umgeschaltet und die Handpumpe 45 wieder
betätigt und somit Druckmittel in die Kammer 37 hineinpumpt, so wird die in der
Kammer 37 liegende Kolbenfläche des
Entsperrkolbens 27 und des mit
ihm kraftschlüssig verbundenen Betätigungskolbens 16 beaufschlagt. Diese Kolbenfläche
ist so bemessen, daß bei Beaufschlagung derselben die beiden Kolben 16 und 27 entgegen
der Kraft der Feder 47 so weit verschoben werden, daß die Entsperrung des Rückschlagventils
31 wieder aufgehoben wird. Hierbei wird der Entsperrkolben 27 gegen den Anschlag
30 des Betätigungskolbens 16 gedrückt, wobei er mit seinem Entsperrstift 28 das
Rückschlagventil 23 entsperrt hält DeF in die Kammer 37 eingesteuerte Druck beaufschlagt
auch den Verschlußkörper des Rückschlaventils 31,wodurch letzteres ge offnet bleibt
und die Handpumpe 45 über Leitung 419 das geöffnete Rückschlagventil 3,1 und die
Kanäle 389 59 mit der unteren Zylindenkammer 10 verbunden wird Der Arbeitskolben
5 wird infolge der Beaufschlagung angehoben 9 während das in der oberen Zylinzammer
11 befindliche Durchmittel über Radialbohrungen 9, hohle Kolbenstange 89 Rohr 20,
das geöffnete Rückschlagventil 23 und die Leitung 40 in den Rücklaufbehälter 46
zurückfließt.
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Erfindung ermölicht eine einfache Bearbeitung des Zylinderfas sowie
einen leichten Einbau des Entsperrkolbens, des Beigungskolbesund der Rückschlagventile
in den Zylinderkopf, @r disser auf den Zylinderkörper aufgeschraubt wird. Durch
@neinanderanordnung der beiden Kolben, einerseits, sowie des Rückschlagventile und
des Betätigungskolbens, andererseits eine kompakte, platzsparende Bauweise erzielt.