DE2513386C3

DE2513386C3 - Hydraulic cylinder

Info

Publication number: DE2513386C3
Application number: DE19752513386
Authority: DE
Inventors: Edgar 4650 Gelsenkirchen Kober
Original assignee: Maschinenfabrik Glueckauf Beukenberg & Co 4650 Gelsenkirchen GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Glueckauf Beukenberg & Co 4650 Gelsenkirchen GmbH
Priority date: 1975-03-26
Filing date: 1975-03-26
Publication date: 1980-03-20
Also published as: DE2513386A1; DE2513386B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikzylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a hydraulic cylinder according to the preamble of claim 1.

Ein solcher Hydraulikzylinder zählt durch die DE-OS 57 665 zum Stand der Technik. Nachteilig an der bekannten Bauart sind die beiderseits der Schwenkbüchse vorgesehenen und sich an radialen Ringkragen des Kolbens abstützenden Dichtungen. Insbesondere bei sehr langen Hydraulikzylindern werden diese Dichtungen bei Schwenkbewegungen des Kolbens bzw. der Kolbenstange erheblichen Verschleißbeanspruchungen ausgesetzt. Sie nüssen wegen, ihrer Einspannung zwischen dem Kolbenumfang, den Ringkragen und der Zylinderinnenwand die Kippbewegungen der Kolbenstange zwangsweise mitmachen und sind folglich starken inneren Walkbewegungen ausgesetzt. Sie werden daher frühzeitig funktionsuntücluig und müssen ausgewechselt werden. Darüber hinaus stützen sich die Kolbenstange bzw. der Kolben nur an zwei Stellen ab, die infolge der Axialbewegung der Kolbehs einen variablen Abstand voneinander haben. Insbesondere bei ausgefahrener Kolbenstange wird durch den dann verringerten Abstand zwischen den beiden Stützpunkten und weitgehend horizontal angeordnetem Hydraulikzylinder eine hohe Flächenpressung an den Stützpunkten eintreten.Such a hydraulic cylinder is one of the prior art in DE-OS 57 665. Disadvantage of the known design are provided on both sides of the swivel sleeve and are attached to radial annular collars the piston supporting seals. In particular with very long hydraulic cylinders, these Seals are subject to considerable wear and tear when the piston or piston rod swivels exposed. They nut because of their clamping between the piston circumference, the ring collar and the inner wall of the cylinder must participate in the tilting movements of the piston rod and are consequently exposed to strong inner flexing movements. They therefore become inoperable at an early stage and must be replaced. In addition, the piston rod or piston is only supported at two points, which as a result of the axial movement of the piston have a variable distance from one another. Especially with extended piston rod is then reduced by the distance between the two support points and a largely horizontally arranged hydraulic cylinder, a high surface pressure at the support points enter.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Hydraulikzylinder entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, daß seine Lebenserwartung durch eine geringere Beanspruchung der Dichtungen sowie durch eine Verminderung der Flächenpressungen selbst bei langbauenden Ausführungsformen mit vergleichsweise dünnen Kolbenstangen gesteigert werden kann.The invention is accordingly based on the object of providing a hydraulic cylinder according to the preamble of claim 1 to improve so that its life expectancy by less stress the seals as well as by reducing the surface pressures even with long designs can be increased with comparatively thin piston rods.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöstThis object is achieved by the characterizing features of claim 1

Danach wird eine Zweipunkt-Abstützung sowohl für den Kolben als auch für die Kolbenstange am Zylinderdeckel geschaffen, welche auch bei ausgefahrener Kolbenstange eine günstige Momentübertragung gewährleistet Die Dichtung des Kolbens liegt zwischen den beiden Schwenkbüchsen. Sie bleibt damit von Verkantungen bei Schwenk- und Kippbewegungen der Kolbenstange bzw. des Kolbens weitgehend verschont Sie ist nicht nur funktionstüchtiger sondern hat auch eine längere Lebensdauer, was zu einer längeren Standzeit des Hydraulikzylinders führt Die Wartungshäufigkeit wird verringert. Die Reparaturanfälligkeit wird bedeutend vermindert. Durchbiegungsbestrebungen von insbesondere langen dünnen Kolbenstangen können besser aufgefangen und in geringere Flächendrücke als beim Stand der Technik umgesetzt werden. Auch ist es mit der Doppelanordnung der Schwenkbüchsen und der Schwenkhülsen möglich, die nach der Fertigbearbeitung von Kolbenstangen frei werdenden Spannungen, welche mehr oder weniger große Verbiegungen verursachen, auszugleichen. Die gewünschte Leichtgängigkeit des Kolbens, auch über einen längeren Betriebszeitraum hinweg, bleibt bei allen Ausknick- und Durchbiegungsversuchen der Kolbenstange erhalten.Then a two-point support for both the piston and the piston rod is attached Cylinder cover created, which even when the piston rod is extended, a favorable torque transmission guaranteed The seal of the piston lies between the two swivel sleeves. She stays with it Canting during pivoting and tilting movements of the piston rod or the piston is largely spared Not only is it more functional but it also has a longer lifespan, resulting in a longer one The service life of the hydraulic cylinder leads to The maintenance frequency is reduced. The susceptibility to repairs is significantly reduced. Efforts to deflect particularly long, thin piston rods can be better absorbed and converted into lower surface pressures than with the prior art. It is also possible with the double arrangement of the swivel sleeves and the swivel sleeves, which after the Finishing of piston rods releasing tensions, which more or less large bending cause to balance. The desired ease of movement of the piston, even over a longer period of time Operating period, is retained in all attempts to buckle and bend the piston rod.

Den Grundgedanken der Erfindung weiterbildende, teils an sich bekannte Merkmale, sind Gegenstand der Unteransprüche.Features which further develop the basic idea of the invention, some of which are known per se, are the subject matter of Subclaims.

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend näher erläutert. Es zeigtThe invention is described in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings explained. It shows

Fig. 1 einen Hydraulikzylinder im Längsschnitt,1 shows a hydraulic cylinder in longitudinal section,

F i g. 2 in größerem Maßstab die Ausbildung, Anordnung und Führung des Kolbens im Hydraulikzylinder, und zwar in der oberen Hälfte im Längsschnitt und in der unteren Hälfte in Ansicht undF i g. 2 on a larger scale the design, arrangement and guidance of the piston in the hydraulic cylinder, namely in the upper half in longitudinal section and in the lower half in elevation and

Fig.3 in ebenfalls vergrößerten Maßstab die Ausbildung der dem Zylinderdeckel zugeordneten Kolbenstangen-Führungsbüchse, teils im Längsschnitt, teils in der Seitenansicht.Fig.3 also on an enlarged scale Formation of the piston rod guide bush assigned to the cylinder cover, partly in longitudinal section, partly in the side view.

In der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise ist in dem langen Hydraulikzylinder 1 ein Kolben 2 geführt. Die mit dem Kolben 2 verbundene Kolbenstange 3 'St im Verhältnis zu ihrem Durchmesser sehr lang. Die Kolbenstange 3 ist an dem einen Zylinderende in einer Führungsbüchse 4 gelagert und daran anschließend durch den Zylinderdekkel 5 nach außen geführt. In der Regel sind solche langen Hydraulikzylinder doppeltwirkend. Die Zuleitungen zur vorderen und hinteren Zylinderkammer sind nicht dargestellt. Das Arbeitsmedium kann verschiedener Art sein.In the FIG. As can be seen in 1, a piston 2 is guided in the long hydraulic cylinder 1. The one with the Piston 2 connected piston rod 3 'St very long in relation to its diameter. The piston rod 3 is stored at one end of the cylinder in a guide bushing 4 and then through the cylinder cover 5 outwards. As a rule, such long hydraulic cylinders are double-acting. The leads to front and rear cylinder chambers are not shown. The working medium can be of various types be.

Bei der aus F i g. 2 in vergrößerter Darstellung ersichtlichen Ausbildung des Kolbens 2 ist zu beiden Seiten eines die Kolbendichtung 6 tragenden Mittelabschnitts 7je eine Schwenkbüchse 8 vorgesehen. DerIn the case of FIG. 2 in an enlarged representation visible training of the piston 2 is to both A swivel sleeve 8 is provided on each side of a central section 7 carrying the piston seal 6. Of the

Mittelabschnitt 7 besteht aus einem relativ langen zylindrischen Körper mit im Mittelbereich vorgesehener Nut, welche die Dichtung 6 aufnimmt Jede der Schwenkbüchsen 8 wird durch einen Ringkörper 9 gebildet, dessen Mantelfläche 10 eine zylindrische Gleitfläche bildet und mit Schmiernuten versehen ist Die Ringkörper 9 besitzen außerdem kugelabschnittsförmige Innenflächen 11, die auf kugelabschnittsförmigen Außenflächen 12 von ringförmig ausgebildeten Haltekörpern 13 frei einstellbar gelagert sind.Middle section 7 consists of a relatively long cylindrical body with a provided in the middle area Groove which receives the seal 6. Each of the swivel sleeves 8 is supported by an annular body 9 formed, the outer surface 10 forms a cylindrical sliding surface and is provided with lubrication grooves The ring bodies 9 also have inner surfaces 11 in the shape of spherical segments, which are in the form of spherical segments Outer surfaces 12 of ring-shaped holding bodies 13 are freely adjustable.

Der Mittelabschnitt 7 und die zu beiden Seiten vorgesehenen Haltekörper 13 sind unter axialer Verspannung auf einem abgesetzten Kolbenstangenteil gelagert Die axiale Länge der Haltekörper 13 ist größer als die axiale Länge der Ringkörper 9 bzw. der Schwenkbüchsen 8. Jeder Ringkörper 9 besteht aus mindestens zwei Hälften, wobei die Teilungsebene jeweils so zu legen ist, daß der Ringkörper 9 auf einem Haltekörper 13 montiert werden kann. Vo.gesehen ist eine Querteilung, so daß ein Ringkörper 9 aus zwei halbringartigen Schalen bestehtThe middle section 7 and the holding body 13 provided on both sides are under axial Bracing mounted on a stepped piston rod part. The axial length of the holding body 13 is greater than the axial length of the ring body 9 or the pivot sleeves 8. Each ring body 9 consists of at least two halves, the division plane is to be placed so that the ring body 9 on one Holding body 13 can be mounted. A transverse division is provided, so that an annular body 9 consists of two semicircular shells

In der aus Fig.3 ersichtlichen Weise besitzt die Kolbenstangen-Führungsbüchse 4 innerhalb ihrer Längsbohrung 14 zwei in Richtung der Büchsenlängsachse in relativ großem Abstand voneinander angeordnete, gelenkig gelagerte bzw. eingefaßte Schwenkhülsen 15. Jede Schwenkhülse 15 besitzt eine als zylindrische Gleitfläche dienende Bohrung 16, die mit Schmiernuten versehen ist. Die Schwenkhülsen 15 weisen ferner konvex gewölbte kugelförmige Mantelflächen 17 auf, die in entsprechend konkav gewölbten Ringnuten 18 der Kolbenstangen-Führungsbüchse 4 gelagert sind.In the manner shown in FIG. 3, the Piston rod guide bush 4 within its longitudinal bore 14 two in the direction of the bushing longitudinal axis articulated or framed swivel sleeves arranged at a relatively large distance from one another 15. Each swivel sleeve 15 has a bore 16 serving as a cylindrical sliding surface, which with Is provided with lubrication grooves. The swivel sleeves 15 also have convexly curved spherical jacket surfaces 17, which in correspondingly concavely curved annular grooves 18 of the piston rod guide bush 4 are stored.

Die Kolbenstangen-Führungsbüchse 4 besteht aus einem langen Mittelabschnitt 19 und zwei kürzeren Endabschnitten 20. Zwischen jedem Ende des Mittelabschnitts 19 und dem gegenüberliegenden F.nde eines Endabschnitts 20 ist eine Schwenkhülse 15 gelenkig eingespannt. Die gegeneinander gerichteten Endbereiche des Mittelabschnitts 19 und der Endabschnitte 20 bilden gemeinsam die konkav gewölbten Ringnuten 18 zur Lagerung der Mantelfächen 17 der Schwenkhülsen 15. Die Schwenkhülsen 15 können ungeteilte Ringkörpersein. The piston rod guide bushing 4 consists of a long central section 19 and two shorter ones End sections 20. Between each end of the central section 19 and the opposite end of one End section 20 is a swivel sleeve 15 clamped in an articulated manner. The opposing end areas of the middle section 19 and the end sections 20 together form the concavely curved annular grooves 18 for mounting the jacket surfaces 17 of the swivel sleeves 15. The swivel sleeves 15 can be undivided annular bodies.

Bei der Montage der Schwenkhülsen 15 werden bei abgenommenem Zylinderdeckel 5 die drei Abschnitte der Führungsbüchse 4 unter Einschluß der Schwenkhülsen 15 eingeschoben. Im Bereich des Zylinderdeckels 5 ist eine Dichtung 21 vorgesehen. Die axiale Festlegung bzw. Verspannung kann mittels eines Federrings 22 erfolgen. Die Endverspannung öund der Verschluß des Hydraulikzylinders 1 erfolgen durch den Zylinderdeckel 5.When assembling the swivel sleeves 15 with the cylinder cover 5 removed, the three sections the guide bushing 4, including the swivel sleeves 15, is inserted. In the area of the cylinder cover 5 a seal 21 is provided. The axial fixing or bracing can be achieved by means of a spring ring 22 take place. The end bracing and the closure of the hydraulic cylinder 1 take place through the cylinder cover 5.

In F i g. 3 ist die Durchbiegung der Kolbenstange 3 übertrieben stark veranschaulicht und zwar zur Demonstration der großen Einstellbarkeit der Schwenkhülsen 15. Die die zylindrischen Gleitflächen bildenden Bohrungen 16 der Schwenkhülsen 15 bleiben genau axial ausgerichtet zu dem betreffenden Abschnitt der Kolbenstange 3.In Fig. 3, the deflection of the piston rod 3 is illustrated in an exaggerated manner, namely for Demonstration of the great adjustability of the swivel sleeves 15. The cylindrical sliding surfaces bores 16 forming the swivel sleeves 15 remain exactly axially aligned with the section in question the piston rod 3.

In Fig.2 ist keine Durchbiegung veranschaulicht. Sinngemäß zu F i g. 3 ist jedoch beim Eintreten schon einer geringen Durchbiegung der Kolbenstange 3 jede Schwenkbüchse 8 in der Lage, sich gegenüber ihrem Haltekörper 13 kugelgelenkartig zu verschwenken, so daß die als Gleitfläche!! dienenden Mantelflächen 10 ebenfalls die genaue axiale Lage zur Innenwand des Hydraulikzylinders 1 einhalten können.No deflection is illustrated in FIG. Analogous to FIG. 3 is already when entering a slight deflection of the piston rod 3, each swivel sleeve 8 is able to move towards their Retaining body 13 to pivot like a ball joint, so that the sliding surface !! serving outer surfaces 10 can also maintain the exact axial position to the inner wall of the hydraulic cylinder 1.

Die als Ringkörper 9 ausgebildeten Schwenkbüchsen 8 können auch einteilig sein. Damit die Schwenkbüchsen 8 auf die kugelabschnittsförmigen Außenflächen 12 der Haltekörper 13 aufgeschoben werden können, sind jeweils in dem einen stirnseitigen Randbereich der Schwenkbüchsen 8 an diametral gegenüberliegenden Stellen Ausnehmungen 23 vorgesehen. Die Breite dieser Ausnehmungen 23 entspricht einem z. B. abgesetzten Mittelabschnitt der Haltekörper 13. Die Haltekörper 13 und die Schwenkbüchsen 8 werden vor dem Aufziehen auf die Kolbenstange 3 ineinandergefügt. Dabei werden die Schwenkbüchsen 8 und die Haltekörper 13 um etwa 90° gegeneinander verdreht, das heißt in eine Querlage zueinander gebracht, so daß die abgesetzten Mittelabschnitte der Haltekörper 13 durch die Ausnehmungen 23 der Schwenkbüchsen 8 eingeschoben werden können. Die Schwenkbüchsen 8 und die Haltekörper 13 werden nun in eine gleichachsige Lage zurückgeschwenkt und es sind beide Teile kugelgelenkartig gekuppelt.The swivel sleeves 8 designed as ring bodies 9 can also be in one piece. So that the swivel bushes 8 can be pushed onto the spherical segment-shaped outer surfaces 12 of the holding bodies 13 each in the one end edge area of the swivel sleeves 8 at diametrically opposite one another Make recesses 23 provided. The width of these recesses 23 corresponds to a z. B. discontinued Central section of the holding body 13. The holding body 13 and the swivel sleeves 8 are before being pulled up fitted into one another on the piston rod 3. The swivel sleeves 8 and the holding body 13 are about Rotated 90 ° against each other, that is, brought into a transverse position relative to each other, so that the offset central sections the holding body 13 can be inserted through the recesses 23 of the pivot bushings 8 can. The swivel sleeves 8 and the holding body 13 are now pivoted back into a coaxial position and both parts are coupled like a ball joint.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hydraulic cylinder, its on the inside wall of the cylinder sealed piston one with its cylindrical outer surface on the cylinder inner wall has sliding pivot bushing attached to the piston rod end in a ball-and-socket manner and its piston rod, which is sealed against a guide bush fixed on the cylinder cover a swivel sleeve with a cylindrical inner surface, mounted in a ball-and-socket joint in the guide bushing interspersed, characterized in that the piston (2) on both sides of one of the Piston seal (6) carrying central section (7) is provided with a swivel sleeve (8) and the Guide bushing (4) within a longitudinal bore (14) two spaced apart Has swivel sleeves (15)

2. Hydraulic cylinder according to claim 1, characterized in that the swivel sleeves (8) spherical segment-like outer surfaces (12) of ring-shaped holding bodies (13) freely adjustable are stored.

3. Hydraulic cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the jointly with the middle section (7) of the piston on an offset section of the piston rod (3) axially holding bodies (13) braced against one another have a greater axial width than the swivel sleeves (8th).

4. Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the swivel sleeves (8) are multi-part.

5. Hydraulic cylinder according to claim 4, characterized in that each swivel sleeve (8) from consists of two half-ring shells.

6. Hydraulic cylinder according to claim 1, characterized in that the Fühiungsbüchse (4) from a long middle section (19) and two shorter end sections (20) and that at each end of the middle section (19) a swivel sleeve (15) articulated through the respective end section (20) is clamped.