DE2260300A1 - HYDRAULIC CYLINDERS - Google Patents

HYDRAULIC CYLINDERS

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DE2260300A1
DE2260300A1 DE19722260300 DE2260300A DE2260300A1 DE 2260300 A1 DE2260300 A1 DE 2260300A1 DE 19722260300 DE19722260300 DE 19722260300 DE 2260300 A DE2260300 A DE 2260300A DE 2260300 A1 DE2260300 A1 DE 2260300A1
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piston
pipe section
hydraulic cylinder
sleeve
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Hans-Georg Barutta
Lothar Faeser
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BARUTTA HANS GEORG
Vodafone GmbH
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BARUTTA HANS GEORG
Mannesmann AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/068—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the helical type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers

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Description

Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf, Mannesmannufer 2Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf, Mannesmannufer 2

undand

Hans-Georg Barutta, 433 Mülheim/Ruhr, Knappenweg 50Hans-Georg Barutta, 433 Mülheim / Ruhr, Knappenweg 50

"Hydraulikzylinde r""Hydraulic cylinder r"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulikzylinder, insbesondere für ferngesteuerte Positionierung.The invention relates to a hydraulic cylinder, in particular for remote-controlled positioning.

Es sind in ihrem Stellweg steuerbare Hydraulikzylinder bekannt« Derartige Hydraulikzylinder bestehen aus einem Zylindermantel mit einem darin verschiebbar angeordneten Kolben. Es ist ferner bekannt, den Kolben mit eainer zentrischen Bohrung zu versehen, in die eine drehbar gelagerte Schraubenspindel hineinragt. Die Schraubspindel ragt über.eine Zylinderstirnwand hinaus und ist in der Stirnwand gegenüber dem Druckmedium abgedichtet. Diese Schraubspindel ist mit dem Kolben derart verbunden, daß sie sich aufgrund einer Verschiebung des Kolbens im Zylinder dreht. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist das erhebliche Spiel zwischen den Gewindegängen der Schraubspindel und der Führung im Kolben. Derartige Zylinder sind als hydraulische Arbeitsmittel, bei denen es auf eine genaue Begrenzung des Arbeitshubes ankommt, nicht geeignet.Hydraulic cylinders that can be controlled in terms of their travel are known « Such hydraulic cylinders consist of a cylinder jacket with a piston arranged displaceably therein. It is further known to provide the piston with eainer central bore into which a rotatably mounted screw spindle protrudes. the The screw spindle protrudes beyond a cylinder end wall and is sealed against the pressure medium in the end wall. This screw spindle is connected to the piston so that it rotates due to displacement of the piston in the cylinder. Disadvantageous In this construction, there is considerable play between the threads of the screw spindle and the guide in the piston. Such Cylinders are not used as hydraulic work equipment, for which an exact limitation of the working stroke is important suitable.

AO9826/0027 -?-AO9826 / 0027 -? -

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hydraulikzylinder zu schaffen, der eine gesteuerte Positionierung gestattet sowie bei Anordnung mehrerer Zylinder einen möglichst hohen Grad an Gleichlauf ermöglicht.The invention is based on the object of a hydraulic cylinder to create, which allows a controlled positioning and with the arrangement of several cylinders as high a degree as possible Synchronization enables.

Die Erfindung geht aus von einem Hydraulikzylinder, bestehend aus einem in dem Zylinder verschiebbaren Kolben, einer in einer zentrischen Bohrung des Kolbens hineinragenden drehbar gelagerten Schraubspindel, die einseitig über eine Zylinderstirnwand abgedichtet hinausragt und mit dem Kolben derart verbunden ist, daß sie sich aufgrund einer Verschiebung des Kolbens dreht. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die in die zentrische Bohrung des Kolbens hineinragende Spindel mit einer wendelförmig verlaufenden Nut mit halbrunder Querschnittsform als führende Ausnehmung für Kugeln versehen ist, daß über einen Teilbereich der Nut sich zwei Hülsen erstrecken, die mit dem Durchmesser der Kugeln entsprechenden Bohrungen versehen sind, wobei die Bohrungen in geringem Abstand nebeneinander und dem Steigungsmaß der Nut entsprechend angeordnet sind und daß die Hülsen innerhalb eines mit dem Kolben verbundenen Rohrabschnittes verschieb- und feststellbar angeordnet sind. Eine der Hülsen ist dabei in dem Rohrabschnitt mit einem Bolzen arretiert. Die andere Hülse ist mit einem Außengewinde versehen, das mit einem Innengewindeteil des Rohrabschnittes in Eingriff steht. Durch dieses Gewinde ist es möglich, die beiden in dem Rohrabschnitt befindlichen Hülsen spielfrei gegeneinander anzuziehen. Die mit dem Gewinde versehene Hülse ist mittels eines GewindeStiftes in dem Rohrabschnitt arretierbar.The invention is based on a hydraulic cylinder, consisting of a piston displaceable in the cylinder, one in a central bore of the piston protruding rotatably mounted screw spindle, which is sealed on one side via a cylinder end wall protrudes and is connected to the piston such that it rotates due to displacement of the piston. The invention is characterized in that the spindle protruding into the central bore of the piston has a helical one Groove with a semicircular cross-sectional shape is provided as a leading recess for balls that over a portion of the Groove extend two sleeves, which are provided with the diameter of the balls corresponding holes, the holes in small Distance next to each other and the pitch of the groove are arranged accordingly and that the sleeves within a with the piston connected pipe section are arranged displaceably and lockable. One of the sleeves is in the pipe section locked with a bolt. The other sleeve is provided with an external thread with an internal thread part of the pipe section is engaged. This thread enables the two sleeves located in the pipe section to be free of play to attract each other. The threaded sleeve can be locked in the pipe section by means of a threaded pin.

Anhand der beigefügten Zeichnungen soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden.The invention is intended to be exemplary on the basis of the accompanying drawings explained.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den gesamten Zylinder. Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1.Fig. 1 shows a longitudinal section through the entire cylinder. FIG. 2 shows a detail from FIG. 1.

In dem Hydraulikzylinder 1 befindet sich die Kolbenstange 3 nebst Kolben 2. Die Kolbenstange 3 ist durch den Boden 15 des ZylindersThe piston rod 3 and piston 2 are located in the hydraulic cylinder 1. The piston rod 3 is through the bottom 15 of the cylinder

A09826/0027A09826 / 0027

hinausgeführt. Durch den Kolben 2 und die Kolbenstange 3 erstreckt sich eine zentrische Bohrung, die eine Schraubspindelled out. Extends through the piston 2 and the piston rod 3 a central bore, which has a screw spindle

10 aufnimmt. Die Schraubspindel 10 ragt mit einem Ende aus10 picks up. The screw spindle 10 protrudes at one end

der Stirnfläche 16 des Hydraulikzylinders 1 hinaus. Die Führung der Schraubspindel 10 im Kolben 2 ist als Einzelheit A der Fig. 1 in Fig. 2 dargestellt. Innerhalb des Kolbens 2 ist die zentrische Bohrung gegenüber der in der Kolbenstange 3 im Querschnitt erweitert. In diese erweiterte Bohrung ist ein Rohrabschnitt 4 eingesetzt und mit einem Stift 17 gehalten» Innerhalb dieses Rohrabschnittes 4 sind zwei Hülsen 5, 7 angeordnet. Eine der Hülsen 5 ist über einen Bolzen 6 innerhalb des Rohrabschnittes 4 in seiner Lage fixiert. Die zweite Hülse 7 besitzt ein Außengewinde, das mit dem Innengewinde 14 des Rohrabschnittes 4 in Eingriff steht. Durch beide Hülsen 5, 7 erstreckt sich die Schraubspindel 10. In die Oberfläche der Spindel 10 ist eine wendelförmig verlaufende Nut 11 eingearbeitet. Die Nut 11 besitzt eine Querschnittsform, die einem Kreisabschnitt entspricht. Sie dient als Führungsrille für in Bohrungen 12 der Hülsen 5, 7 eingesetzte Kugeln 9, die einen größeren Durchmesser als die Wanddicke der Hülse besitzen. Die Bohrungen 12 sind mit geringem Abstand nebeneinander in einer ebenfalls wendelförmigen Linie angeordnet. Das Steigungsmaß dieser Linie entspricht dem der Nutthe end face 16 of the hydraulic cylinder 1 addition. The leadership the screw spindle 10 in the piston 2 is shown as detail A of FIG. 1 in FIG. Inside the piston 2 is the central bore widened in cross section compared to that in the piston rod 3. In this enlarged hole is a Pipe section 4 inserted and held with a pin 17 »Inside this pipe section 4 two sleeves 5, 7 are arranged. One of the sleeves 5 is via a bolt 6 within the pipe section 4 fixed in position. The second sleeve 7 has an external thread with the internal thread 14 of the pipe section 4 is engaged. The screw spindle 10 extends through both sleeves 5, 7. In the surface of the spindle 10 is a Helical groove 11 incorporated. The groove 11 has a cross-sectional shape which corresponds to a segment of a circle. It serves as a guide groove for balls 9 which are used in bores 12 of the sleeves 5, 7 and which have a larger diameter than that Have the wall thickness of the sleeve. The bores 12 are closely spaced next to one another in a helical line as well arranged. The gradient of this line corresponds to that of the groove

11 auf der Spindel 10» Über das Gewinde 14 lassen sich die bieiden Hülsen 5, 7 einschließlich der Kugeln 9 spielfrei gegeneinander anziehen. In der spielfreien Lage wird die Hülse 7 mittels Gewindestift 8 in dem Rohrabschnitt 4 gehalten.11 on the spindle 10 »The thread 14 can be used to bieiden Tighten sleeves 5, 7 including balls 9 against each other without play. In the backlash-free position, the sleeve 7 is secured by means of a threaded pin 8 held in the pipe section 4.

Wird nun eine Kolbenseite mit Medium beaufschlagt und der Kolben fährt aus, so bewirkt dieses ein Drehen der Spindel 10. Die Spindel 10 ist durch die Zylinderstirnfläche 16 nach außen geführt und ist in dieser gelagert und abgedichtet. Das aus dem Zylinder herausragende Spindelende 10 garantiert einen 100 %igen Abgriff des Linearweges der Kolbenstange 3. Dieser Wegeabgriff kann mit auf dem Markt befindlichen elektrischen Geräten vorgenommen werden.If medium is now applied to one side of the piston and the piston extends, this causes the spindle 10 to rotate. The spindle 10 is guided to the outside through the cylinder end face 16 and is supported and sealed therein. The one protruding from the cylinder Spindle end 10 guarantees 100% tapping of the linear path of the piston rod 3. This path tapping can with electrical devices on the market.

409826/O.Q 27 " h ' 409826 / OQ 27 '' h '

Für den kontinuierlichen Abgriff stehen z.B. Potentiometer und Impulsgeber zur Verfügung. Für den festen Abgriff können Kopierwerke, Endschalter u. dergl. benutzt werden· Weiterhin ist bei Verwendung einer Tachomaschine die Möglichkeit gegeben, eine genaue Geschwindigkeitsregulierung des Kolbenhubes vorzunehmen. Potentiometers, for example, are available for continuous tapping and pulse generator available. Copy mechanisms, limit switches and the like can be used for fixed tapping · Furthermore If a tachometer is used, it is possible to precisely regulate the speed of the piston stroke.

- Patentansprüche - 5 -- Claims - 5 -

409826/0027409826/0027

Claims (4)

226030Q226030Q - 5 Patentansprüche: - 5 patent claims: Λ j Hydraulikzylinder, bestehend aus einem in dem Zylinder verschiebbaren Kolben, einer in einer zentrischen Bohrung des Kolbens und der Kolbenstange hineinragende drehbar gelagerte Schraubspindel, die einseitig über eine Zylinderstirnwand abgedichtet hinausragt und mit dem Kolben derart verbunden ist, daß sie sich aufgrund einer. Verschiebung des Kolbens dreht, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (10) mit einer wendelförmig verlaufenden Nut (11) mit kreisabschnittförmiger Querschnittsform als führende Ausnehmung für Kugeln (9) versehen ist, daß über einen Teilbereich der Nut (11) sich zwei Hülsen (5, 7) erstrecken, die mit dem Durchmesser der Kugeln (9) entsprechenden Bohrungen (12) versehen sind, wobei die Bohrungen (12) in geringem Abstand nebeneinander und dem Steigungsmaß der Nut (11) entsprechend angeordnet sind und daß die Hülsen (5, 7) innerhalb eines mit dem Kolben verbundenen Rohrabschnittes (4) verschiebbar und feststellbar angeordnet sind. Λ j Hydraulic cylinder, consisting of a piston displaceable in the cylinder, a rotatably mounted screw spindle protruding into a central bore of the piston and the piston rod, which protrudes sealed on one side over a cylinder end wall and is connected to the piston in such a way that it is due to a. Displacement of the piston rotates, characterized in that the spindle (10) is provided with a helically running groove (11) with a circular segment-shaped cross-sectional shape as a leading recess for balls (9), that over a portion of the groove (11) two sleeves (5 , 7) which are provided with bores (12) corresponding to the diameter of the balls (9), the bores (12) being arranged at a small distance next to one another and corresponding to the pitch of the groove (11) and that the sleeves (5, 7) are arranged displaceably and lockable within a pipe section (4) connected to the piston. 2. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hülse 5, in dem Rohrabschnitt (4) mit einem Bolzen (6) arretiert ist.2. Hydraulic cylinder according to claim 1, characterized in that a sleeve 5, in the pipe section (4) with a bolt (6) is locked. 3. Hydraulikzylinder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) mindestens zu einem Teil mit einem Außengewinde (13) versehen ist, das mit einem Innengewinde (14) des Rohrabschnittes (4) in Eingriff steht.3. Hydraulic cylinder according to claims 1 and 2, characterized in that that the sleeve (7) is at least partially provided with an external thread (13) which has an internal thread (14) of the pipe section (4) is in engagement. 4. Hydraulikzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) mittels Gewindestift /8) in dem Rohrabschnitt (4) arretiert ist. ■ /4. Hydraulic cylinder according to claims 1 to 3, characterized in that that the sleeve (7) is locked in the pipe section (4) by means of a threaded pin / 8). ■ / 40 9 826/002740 9 826/0027 Dipl.-lng. IDipl.-Ing. I. t-lt-l tt Pij-j^snerPij-j ^ sner PadPad sjt i/ sjt i / // // 7 /7 / ff
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