DE2353888A1

DE2353888A1 - Verriegelungsmechanismus zum arretieren einer eingefahrenen kolbenstange in einem hydraulikzylinder

Info

Publication number: DE2353888A1
Application number: DE19732353888
Authority: DE
Inventors: Gordon L Hershman; Wilbur E Schwerdtfeger
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Navistar Inc
Priority date: 1972-11-16
Filing date: 1973-10-26
Publication date: 1974-05-30
Also published as: GB1405991A; AU5846873A; FR2207249B1; CA977006A; FR2207249A1; JPS4980481A; AU460127B2; US3789742A

Description

..-."'.· Ref. 1221

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Dipl. Ing. Helmut Zoepke" 2353888 Dipl. Ing. Carl O. Zoepke '_c „.. ' .-„-'

Patentanwälte . .26. Oktober 1973

ö München 5, Erhardtstraße β

International Harvester Company
401₃ North Michigan Avenue
Chicago, Illinois 60611,· U.S.A.

"VERRIEGELUNGSMECHANISMUS ZUM ARRETIEREN EINER EINGEFAHRENEN KOLBENSTANGE IN EINEM HYDRAULIKZYLINDER"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verriegelungsmechanismus zum Arretieren einer eingefahrenen Kolbenstange in einem Hydraulikzylinder.

Die ständig zunehmende Errichtung von Gebäuden, Bauwerken führt zwangsläufig auch zu einem größeren Bedarf an Baumaschinen, um die erforderlichen Arbeiten durchführen zu können. Solche Baumaschinen bzw. Ausrüstlangen sind nicht nur teuer, sondern beanspruchen auch viel Platz und lassen sich nur schwierig transportieren. Um unnötige Kosten für die Beschaffung neuer und zusätzlicher Ausrüstungen zu vermeiden, transportieren die Baumaschinenhersteller die Geräte von der einen Arbeitsstelle zur anderen. Hierbei kommt es immer wieder zu Problemen, da sich der Transport solcher Ausrüstungen nicht in herkömmlicher Weise, und mit den herkömmlichen Mitteln durchführen läßt. Für viele Baugeräte wie z.B. ein Heckbagger sind zur Betätigung Hydraulikzylinder erforderlich. Die Hydraulik-* ■zylinder werden zum Betätigen der Schaufel, des Kipphebels,

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reits vorhandene Hydraulikzylinder leicht anbaubar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch mehrere sich längs dem Hydraulikzylinder erstreckende, eine unterschiedliche Federsteife aufweisende, nachgiebige Elemen- · te erreicht, die an ihrem einen Ende mittels eines Lagerstücks an der Wandung des Zylinders befestigt, in ihrem mittleren Teil über ein verstellbares Verbindungsstück zusammengehalten sowie an ihrem anderen Ende mit abgewinkelten Endteilen zum Zusammenwirken mit der Kolbenstange versehen sind. Mittels eines solchen Verriegelungsmechanismus kann eine Kolbenstange nach ihrer Einfahrbewegung in einen Hydraulikzylinder automatisch verriegelt werden. Dabei ist der Verriegelungsmechanismus derart ausgebildet, daß zum Verriegeln weniger Kraft als zum Entriegeln erforderlich ist. Damit wird einerseits die Verriegelungsstellung leicht erreicht, andererseits sichergestellt, daß die Verriegelungsstellung nicht schon bei geringen Kräften gelöst wird. Durch das verstellbare Verbindungsstück ist es möglich, die jeweils erforderliche Kraft zum Verriegeln und Entriegeln zu verändern.. Die jeweils gewünschte Federsteife der nachgiebigen Elemente kann durch entsprechendes Verstellen des Verbindungsstückes erreicht werden.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die nachgiebigen Elemente von zwei sich parallel zueinander erstreckenden Federstreifen gebildet. Dabei ist der eine geringere Federsteife aufweisende Federstreifen zwischen dem ersten, eine größere Federsteife aufweisende Federstreifen und der Wandung des Zylinders angeordnet.

Für die Erfindung ist weiterhin von Bedeutung, daß die abgewinkelten Endteile bogenförmig ausgebildet sind, wobei der Bogenradius des Endteils des ersten Federstreifens größer als der Bogenradius des Endteils des zweiten Federstreifens ist und daß ferner das Endteil des zweiten Feder- Streifens eine scharf zurückgebogene, sich bis zum Endteil

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der Auslegearme.usw. benutzt. Infolge der zunehmenden Größe solcher Baumaschinen wird es immer mehr ein zwingendes Erfordernis, diese Maschinen bei ihrem Transport zusammenzuklappen, so daß sie beim Transport kein Hindernis darstellen, vielmehr durch Unterführungen und dergleichen hindurchgehen. Die Baumaschinenhersteller sind daher gezwungen, ihre Geräte in einer solchen Weise auszubilden, daß sie für Transportzwecke auf engstem Raum untergebracht werden können. In vielen Fällen ist eine Verriegelung oder ein Festhalten dieser Geräte mittels Ketten, Seilen und dergleichen möglich, die jedoch zum Anbringen und Abnehmen einen relativ hohen Aufwand bedingen.

Weiterhin sind einige Baumaschinen nicht in einfacher Weise für solche Festhaltemaßnahmen geeignet. Dies gilt insbesondere für den Fall, wenn es sich um hydraulisch betätigte Geräte-handelt. Beispielsweise beim Transport eines mit einem. Fahrzeug verbundenen Tieflöffeis ist es einfach, dieses Fahrzeug auf ein Schleppfahrzeug zu fahren und dann die entsprechenden Hydraulikzylinder zu betätigen, um den Tieflöffel in seine kompakte Transportstellung zu bringen. Diese Technik wäre ansich für das angeschnittene Problem praktisch verwertbar, wenn die Hydraulikzylinder keine. Leckagen aufweisen würden. Dies ist der Fall, daß Flüssigkeit.von der Hochdruckseite zu der Niederdruckseite strömt mit aufeinanderfolgenden Ausfahr- und Einfahrbewegungen der Kolbenstange. Ein solches Entspannen der Hydraulikzylinder führt während des Transportes zu mannigfachen Schwierigkeiten.

Die der Erfindung zugrundeliegende .Aufgabe besteht daher darin, einen Verriegelungsmechanismus der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine Kolbenstange in ihrem eingefahrenen Zustand in einen Hydraulikzylinder automatisch verriegelt. Dabei soll der Verriegelungsmechanismus an be-

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des ersten Federstreifens erstreckende Nase aufweist. Zum Zusammenwirken mit dieser Nase kann am freien Ende der 2u verriegelnden Kolbenstange ein Arretierbolzen angeordnet sein.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. -■ ■

Es zeigen: _ '

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Hydraulikzylinders mit eingefahrener und durch die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung arretierter Kolbenstange,

Fig. 2 einen Teil des Verriegelungsmechanismus in der verriegelten Stellung und

Fig. 3 eine entsprechende Ansicht des Verriegelungsmechanismus in der entriegelten Stellung.

In Fig. 1 ist ein Hydraulikzylinder Io dargestellt, der eine Gehäusewandung 12 und eine Kolbenstange 14 aufweist. Die Kolbenstange besitzt ein Lagerauge 16. Die Betätigung des Hydraulikzylinders Io ist ebenso wie der anderen Bauteile bekannt .und es wird daher auf eine weitere Erläuterung verzichtet.

Der lösbare Verriegelungsmechanismus 18 besitzt mehrere sich längs erstreckende nachgiebige Elemente, und zwar ein erstes und zweites Federelement 2o und 22. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die nachgiebigen Elemente aus Metallstreifen hergestellt, die im wesentlichen flach ausgebildet sind und über ein merkliches Stück ihrer Länge aneinanderliegen. Das erste Ende 24 des Federstreifen 2ο und 22 ist an einem Lagerstück 26 befestigt, über das die Federstreifen an der Gehäusewandung 12 des Zylinders Io befestigt sind. Es versteht sich,

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daß jedes geeignete Eagerstück für die Befestigung der .Federstreifen möglich ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Lagerstück 26 als an der Gehäusewandung angeschweißtes Blöckteil' ausgebildet. Die Federstreifen 2o und 22 erstrecken sieh im wesentlichen parallel zu der Kolbenstange 14 über das eine Ende 28 des Zylinders Io hinaus, so daß mit der Kolbenstange 14 eine Verriegelung erreicht werden kann. Die Federstreifen 2o und 22 haben unterschiedliche Federsteifigkeiten, d.h. der erste Federstreifen 2o, der oberhalb des zweiten Federstreifens 22 liegt, besitzt eine' größere Federsteife .als der untenliegende Federstreifen 22. Die anderen Endteile 3o und 32 der Federstreifen 2o, 22 besitzen bogenförmig ausgebildete Teile 34 und 36, Das bogenförmige Teil 36 besitzt eine innere, konkav ausgebildete Fläche 38, welche mit der Kolbenstange 14 zusammenwirken kann. Das bogenförmige Teil 36 ist mit einer Nase 4o versehen, die in Richtung auf eine gleichfalls konkav ausgebildete Fläche 42 des Teils 34 des ersten nachgiebigen Elementes 2o scharf zurückgebogen ist. Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist der bogenförmige Teil 36 stärker gebogen als der bogenförmige Teil 34. Der Zweck dieser unterschiedlichen Bogenradien und der Sinn der unterschiedlichen Federsteifigkeiten wird nachfolgend näher erläutert.

Der Verriegelungsmechanismus 18 ist ferner derart ausgebildet, daß für die Verriegelung eine geringere Kraft erforderlich ist als für die Entriegelung. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist bei der Verriegelung lediglich der Federstreifen 22 betroffen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kommt beim Verschieben der Kolbenstange 14 nach links ein daran befestigter Arretierbolzen 44 zunächst mit der Nase 4o in Berührung, welche die auftretenden Kräfte auf das und entlang des gebogenen Teils 36 überträgt und zwar in~ folge der Nichtzusammendrückbarkeit des nachgiebigen

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Elementes 22, so daß sich die Kurve entlang des Teils 36 vergrößert, wodurch sich der Punkt 46 nach oben bewegt und der Punkt 48 sich nach unten bewegt. Es wurde oben bereits darauf hingewiesen, daß der Federstreifen 22 eine geringere Federsteife als der Federstreifen 2o besitzt. Wenn einmal der Arretierbolzen 44 hinreichend weit nach links bewegt worden ist, gleitet der Punkt 46 nach unten über die Fläche des Arretierbolzens 44 und bildet somit in Verbindung mit dem gebogenen Teil 36 eine Tasche oder einen Bügel. ■

Ausgehend von der Darstellung in Fig. 2 sei angenommen, daß die Kolbenstange 14 ausgefahren werden soll. Die Kraft wird dabei von dem Arretierbolzen' 44 auf den gebogenen Teil 36 übertragen. Wenn sich die gegen das bogenförmige Teil 36 ausgeübte Kraft vergrößert, wird das Teil 36 ausgebogen, d.h. der Bogen wird geringer und die Nase 4o stützt sich an· der konkaven Fläche 42 des bogenförmigen Teils 34 ab. Die Kraft wird dabei gegen das nachgiebige Element 22 wirksam, welches infolge seiner größeren Federsteife der Auswärtsbewegung des Arretierbolzens .44 widersteht.

Hieraus ergibt sich, daß die erforderliche Kraft zum Verriegeln der Kolbenstange 14 geringer ist als zum Ausfahren der Kolbenstange. Auf diese Weise erhält man eine sehr gute Verriegelung.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist das verstellbare Verbindungsstück 5o. Der Zweck dieses Verbindungsstück ist es, die Federsteife des Federstreifens 22 innerhalb bestimmter Grenzen zu variieren. Während des Arretiervorgangs gemäß Fig. 3, d.h. wenn die gesamte Länge des nachgiebigen Elementes 22 frei ist und für die gesamte Durchbiegung zur Verfügung steht, kann anstelle eines bogenförmigen Verlaufs

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des Teils ν 36 ein !Knick entstehen. Wird nun der Federstreifen 22 mit Hilfe des, Verbindungsstücks 5o in einer bestimmten Weise mit dem Federstreifen 2o verbunden, ist es möglich, die gesamte Durchbiegung im Bereich, des bogenförmigen Teils 36 zu halten oder aber ein Teil der Durchbiegung auf der Länge des nachgiebigen Elementes als Knick darzustellen. ·

Obwohl die nachgiebigen Elemente 2o, 22 im beschriebenen Ausführungsbeispiel aus Metall bestehen, ist es denkbar, daß diese auch aus anderem Material, wie beispielsweise nachgiebigem Kunststoff hergestellt sind. ·

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verriegelungsmechanismus zum Arretieren einer eingefahrenen Kolbenstange in einem Hydraulikzylinder, gekennzeichnet durch mehrere sich längs zum Hydraulikzylinder (lo) erstreckende, eine unterschiedliche Federsteife aufweisende, nachgiebige Elemente (2o,22), die an ihrem einen Ende mittels eines Lagerstücks' (26) an der Wandung (12) des Zylinders (lo) lösbar befestigt, in ihrem mittleren Teil über ein verstellbares Verbindungsstück (5o) zusammengehalten sowie.an ihrem anderen Ende mit abgewinkelten Endteilen (34,36) zum Zusammenwirken mit der Kolbenstange (14) versehen sind.

2. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Elemente von zwei sich parallel zueinander erstreckenden Federstreifen (2o,22) gebildet sind.

3. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine geringere Feder-

. steife aufweisende zweite Federstreifen (22) zwischen dem ersten, eine größere Federsteife aufweisenden Federstreifen (2o) und der Wandung (12) des Zylinders (lo) angeordnet ist.

4. Verriegelungsmechanismus nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgewinkelten Endteile (34,36) bogenförmig ausgebildet

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sind, wobei der Bogenradius des Endteils (34) des ersten Federstrei-fens (2o) größer als der Bogenradius des Endteils (36) des zweiten Federstreifens (22) ist und daß ferner das Endteil (36) des zweiten Federstreifens (22) eine scharf zurückgebogene/ sich bis zum Endteil (34) des ersten Federstreifens (2b) erstreckende Nase (4o) aufweist. ·

5. Verriege lungsme chani sinus nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende der zu verriegelnden Kolbenstange (14) ein mit den abgebogenen Endteilen (34,36) der Federstreifen (2o,22) zusammenwirkender Arretierbolzen (44) angeordnet ist.

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