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der a, alfred Giehl, elektrotechnische Fabrik, Maschinen-und gydraulikbau,
Bltville Hydraulischer Kolbenantrieb mit '2eleskopkolben Die Erfindung betrifft
einen hydraulischen irolbenantrieb, der aus einem unter Druck setzbaren Zylinder
und mindestens zwei ineinander verschiebbaren Deleskopkolben besteht, von denen
der äußere im Zylinder verschiebbar ist und von dem Innenraum des ihn umschließenden
Zylinders eine Ringkammer abtrennt und einen mit dieser Ringkammer verbundenen Hohlraum
hat, der den inneren Kolben verschiebbar aufnimmt, wobei die unter Druck setzbare
Zylinderkammer und der Hohlraum über ein Ventil verbunden sind Das besagte Ventil
ist ein 'Rückschlagventil, das den Durchfluß von Drucköl von dem Druckraum des Zylinders
in den Hohlraum des Kolbens gestattet, jedoch in umgekehrter Bichtung sperrt Der
Druckraum wird durch ein Pumpenaggregat mit Drucköl beaufschlagt, wodurch der äußere
Kolben in axialer Richtung verschoben wird0 Gleichzeitig tritt das Drucköl über
das Rückschlagventil in den Hohlraum und die itingkammer des äußeren Kolbens ein
und verschiebt den inneren Kolben ebenfalls in axialer Richtung. Derartige sogenannte
Gleichlaufantriebe haben den 'Vorteil, daß sie unter allen J3etriebsbedingungen
kon-tinuierlich arbeiten und mithin, auch wenn zum beispiel eine konstante Last
mit konstant ei
Geschweindigkeit gehoben werden soll, trotz des
Vorhandenseins mehrerer Kolben mit ständig gleicher Ölmenge pro Sekunde arbeiten.
Die Drücke in den einzelnen Kammern, die nicht in unmittelbarer Verbindung s-tehen,
sind allerdings unterschiedlich. 4ufgrund verschiedener Einflüsse fahren solche
Gleichlaufantriebe oftmals nicht wieder vollständig in die Endstellung zurück.
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Man kaiui derartige töreinflüsse zwei GrWjpen zuordnen. Die eine Gruppe
hat als Merkmal die Olwanderung von der Hochdruck- in die Niederdruckseite, was
zum Beispiel durch Undichtigkeiten an den Dichtungen oder bei dem Rückschlagventil
hervorgerufen werden kann. Bei der zweiten Gruppe handelt es sich um Olverlagerungen
von der Niederdruck- in die tlochdruckseite, wobei meistens ein zu schnelles Abbrechen
des Druckölförderstromes die Ursache ist, wodurch die sich in Bewegung befindlichen
Massen die innere Kolbenstange noch etwas nachlaufen lassen und dadurch kleine Mengen
Öl über das Rückschlag -ventil nachgesaugt werden.
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Durch das Rückschlagventil können Ölverschiebungen aufgrund undichter
Dichtungen ausgeglichen werden0 Dies geschieht dadurch, daß die äußere Lolbenstange
gegen ihren oberen Anschlag fährt und von der Druckkammer her Drucköl über das Rückschlag-ventil
nachgepumpt wird, wobei allerdings das Pumpenaggregat den höheren Druck aufbringen
muß, der in diesem ELohlraum herrscht.
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Der -rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfaches reise einen
selbsttätigen Ausgleich von Olverschiebungen zu bewirken, die durch das Nachlaufen
der inneren kolbenstange beim plötzlichen Abschalten des Druckölstromes entstehen.
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Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung bei einem hydraulischen:
Kolbenantrieb der eingangs erwähnten Art dadurch, daß der Druckraum des Zylinders
bei eingefahrenen Kolben durch einen Verbindungskanal mit der Ringkammer des oder
der Kolben verbunden ist, die einen Hohlraum für einen inneren Kolben besitzen.
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Dieser Verbindungskanal kann als radiale Nut oder als Lengsnut ausgebildet
sein, Es kann aunh zweckmäßig sein, den Verbindungskanal in Form einer in der Zylinderwand
verlaufenden Bohrung auszubilden.
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Nachfolgend wirdenanhand der Zeichnung sechs Ausführungsformen der
Erfindung näher erläutert und beschrieben.
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Es zeigen Figur 1 : einen hydraulischen Kolbenantrieb mit zwei Geleskopkolben
mit einem Verbindungskanal in Form einer Radialnut im Langsschnitt, Figur 2 : einen
hydraulischen Iolbenalltrieb mit zwei Teleskopkolben mit einem Verbindungskanal
in Borm einer Längsnut im Längsschnitt,
Figur 3 : einen hydraulischen
holbenantrieb mit zwei rDeleskopkolben mit einer Bohrung als Verbindungskanal im
Längsschnitt und Figur 3 die drei gleichen Arten von Verbinbis 6 : dungskanälen
in Anwendung bei hydraulischen Kolbenantrieben mit drei Deleskopkolben.
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Der hydraulische Kolbenantrieb besteht aus einem Zylinder 1 mit Boden
2 und einer darin befindlichen Öffnung 3 zum Anschluß an eine Öldruckleitung. Im
Zylinder 1 ist ein Hohlkolben 4 mit Boden 5 verschiebbar angeordnet, dessen Mantel
gegenüber dem Innendurchmesser des Zylinderrohrs 1 um ein bestimmtes Maß kleiner
ist, so daß eine Ringkammer 6 entsteht, während der Boden 5 mit dem Zylinder 1 einen
zylindrischen Raum 7 einschließt Die Ringkammer 6 ist oben durch einen Deckel 8
am offenen Ende des Zylinders 1 geschlossen. Im Inneren des Hohlkolbens 4 ist ein.weiterer
Kolben 9 verschiebgbar angeordnet. Die im Hohlkolben 4 unter dem Kolben 9 befindliche
Kammer 10 steht mit der Ringkammer 6 durch die Verbindungskanäle 11 in ständiger
Verbindung. Der Bund 12,an dem BeAen 9 Kolben 9 dient lediglich als irnschlag zur
Begrenzung des Hubes des Kolbens 9o Die entsprechenden Dichtungen sind überall durch
eine Kreuzschraffur gekennzeichnet.
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Wird Drucköl in den Druckraum 7 gepreßt, so wird der Kolben 4 ausgefahren.
Dabei verringert sich
das Volumen der Ringkammer 6 und das in ihr
enthaltene Öl wird durch die Kanäle 11 in die Kammer 10 gedrängt, so daß auch der
Kolben 9 aus dem Hohlkolben 4 ausgefahren wird.
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Die Berechnung der Ring- und Kolbenflächen ist einfach und wird in
der Regel so durchgeführt, daß sämtliche Kolben wenigstens annähernd gleichzeitig
in ihrer Sndstellung ankommen, was in den meisten Fällen erwünscht ist. Bedingt
durch die unterschiedlichen Blächen von Kolben 4 zu Kolben 9 ist der Druck in den
Kammern 6 und 10 größer als in dem Druckraum 7, wenn die Kolben mit einer Last beaufschlagt
werden. Ein Mangel an den Dichtungen 13 führt dann dazu, daß Öl aus den Kammern
6 und 10 in die Kammer 7 wandert. Fehlendes Öl in den Kammern 6 und 10 führt jedoch
dazu, daß der Kolben 9 nicht mehr voll ausfährt.
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Der umgekehrte Effekt ist ebenfalls möglich und zwar vorwiegend dann,
wenn die Druckölförderung zu schnell abgebrochen wird und der Kolben 9 infolge seiner
in Bewegung befindlichen Masse noch ein Stück nachläuft und dabei über das Rückschlagventil
14 etwas Öl nachsaugt. Zu viel Öl in den Xurnmern 6 und 10 führt aber auch dazu,
daß der Kolw ben 9 bereits seine Endstellung beim Ausfahren erreicht hat, bevor
der Kolben 4 seine Endlage erreicht und es ist somit der Gleichlauf ebenfalls gestört.
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Die Verbindungskanäle 15, 18 und 19 zwischen dem Druckraum 7 und den
Ringkammern der Kolben leiten dieses überschüssige Öl zurück, wenn die Kolben
ganz
eingefahren sind. Der Ölausgleich erfolgt somit automatisch und ohne Verwendung
komplizierter, wartungsbedürftiger und teurer Ventile, die man tislang für den gleichen
Zweek verwendet hat.