DE2625396A1

DE2625396A1 - Verbindung zwischen kolben und kolbenstange

Info

Publication number: DE2625396A1
Application number: DE19762625396
Authority: DE
Inventors: Peter Jacobs Visser
Original assignee: Clark Equipment Co
Current assignee: Doosan Bobcat North America Inc
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-05
Publication date: 1977-02-03
Also published as: CA1045921A; US3994604A; DE2625396C2; AU1490476A; BR7604070A; AU501520B2; GB1496850A; FR2316493B1; FR2316493A1

Description

4 DüssELDORFden 2. Juni 1976

PATENTANWÄLTE YL./T&.

DIPL.-ING. WAETER KUBORN 262539S

DIPL.-PHYS. DR. PETER PALGEN

4 DÜSSELDORF

MULVANYSTRASSE 2 · TELEFON 632727 KREISSPARKASSE DÜSSELDORF NR 1014463 DEUTSCHE BANK AG., DÜSSELDORF 2919207 POSTSCHECK-KONTO: KÖLN 115211-504

CLARK EQUIPMENT COMPANY in Buchanan (Michigan, V.St.A.)

Verbindung zwischen Kolben und Kolbenstange.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung nach Art einer Schraubverbindung zum sicheren, starren Anbringen eines Kolbens an der Kolbenstange beispielsweise zur Verwendung als ein Teil eines linearen Hydraulikmotors oder eines linearen Betätigers nach Art von Kolben und Zylinder.

Verschiedene Arten von Verbindungen sind für das Anbringen eines Kolbens an einer Stange zur Verwendung als ein Teil eines Linearbetätigers bzw. eines Betätigers mit gradliniger Bewegung bekannt,dessen anderer Hauptteil ein Zylinder ist. Eine bekannte Art ist die Schraubtype, bei welcher, die Stange äußere Gewindegänge aufweist und der Kolben auf bzw. an der Stange mit Hilfe des Eingreifens in innere Gewindegänge angebracht ist. Es ist bekannt, eine Drehbelastung an eine solche Verbindung anzulegen, damit die ineinandergreifenden Gewinde hinreichend verspannt werden, um eine anfängliche achsiale Vorbelastung zwischen der Stangenschulter und dem Kolben zu erreichen, welche größer als die Trennkraft oder die die Schulterfläche quetschende Kraft ist, welche

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durch den Flüssigkeitsdruck verursacht wird. Eine solche Anordnung ist bei vielen schwerbelasteten Anordnungen bzw. Anordnungen mit hohen Beanspruchungen unbefriedigend, namentlich weil eine solche Anordnung einen kräftigen Kontakt bzw. eine solche Berührung oder Anlage nur zwischen wenigen Gewindeflanken infolge der Fertigungstoleranzen ergibt. Wenn dann entweder eine vorübergehende bzw. momentane hydraulische Stoßbelastung oder/und eine mechanische Stoßbeanspruchun wie sie durch das Abheben des Kolbens vom Boden beim Ausfahren eintritt, zur Folge hat, daß die wenigen eingreifenden Gewindegänge sich lockern, wobei die ursprüngliche bzw. anfängliche Vorbelastung augeh^· blicklich verschwindet.

In dem einen oder anderen Fall oder in beiden ist dann die Schraubverbindung zwischen dem Kolben und der Stange nicht fest, was eine andere Erscheinung "bzw. ein anderes Phenomen bei einer starken Beanspruchung unterliegenden Anwendung ermöglicht. Ungleichmäßige achsiale Belastungen verbunden mit hinzukommenden Toleranzen können zum Biegen des Zylinders und, obgleich sehr gering, einer relativen Drehung zwischen dem Zylinder und "der Stange führen. Bei einem gegen die Zylinderwand anliegenden Kolben hat dies eine gering gesteigerte Sperr- bzw. Hemmwirkung am Kolben und den Gewindegängen zur Folgen, welche die herkömmlich normalen Hemmungen bzw. Beschränkungen bzw. Widerstände, wie Bolzen, Stellschrauben u.dgl., zur angemessenen bzw. einwandfreien Steuerung bzw. Betätigung schwächen.Demzufolge kann der Kolben nach einer hinreichen Zahl

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von Arbeitsspielen von der Stange mit allen hiermit verbundenen Mißhelligkeiten freikommen.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer schraubenartigen, starren Verbindung zum Anbringen eines Kolbens an einer Stange, welche den vorbekannten Verbindungen von Kolben und Stange überlegen ist. Eine Verbindung von Kolben und Stange, welche in mancher Hinsicht der vorliegenden Verbindung ähnlich bzw. gleich ist, ist in der USA-Patentschrift 2,758,897 gezeigt. Wie auch immer, die vorliegende Konstruktion schafft eine Verbindung zwischen Kolben und Stange, welche einen kürzeren Kolben zulassen kann, weniger Teile erfordert und leichter sowie billiger als die Konstruktion nach der vorgenannten Patentschrift hergestellt werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anbringung eines Kolbens an einer ,Stange mit Hilfe eines Aussengewinde aufweisenden Teils an der Stange und eines Innengewinde aufweisenden Teils am Kolben vorgesehen, welcher mit dem ersten, Gewinde aufweisenden Teil in Eingriff steht. Wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Nut ist in der Gewindefläche eines jeden der"Glieder vorgesehen. Ein Sperrglied greift gleichzeitig in beiden Nuten ein. Ein.Festlegeglied hält das-Sperrglied in seiner Lage.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 gibt eine hauptsächlich geschnittene Seitenansicht im Aufriß einer Verbindung nach der Erfindung wieder.

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Fig. 2 ist eine Teilansicht der gleichen Verbindung.

In der Zeichnung bezeichnet Io die Verbindung zwischen einem Kolben 12 und einer Stange 14 in ihrer Gesamtheit. Der Kolben ist an der Stange mit Hilfe der Verbindung Io befestigt und befindet sich hin- und herbeweglich in einem mit 16 bezeichneten Außenzylinder, um einen geradlinigen Betätiger bzw. einen Betätiger mit gradliniger Bewegung zu bilden. Der Kolben kann an seinem Außenumfang mit Führungen und Lagern 18 sowie einer mit 2o bezeichneten Dichtung ausgerüstet sein.

Die Schraubverbindung zwischen der Stange und dem Kolben umfaßt einen Stangenteil mit Außengewinde 22 und einen Kolbenteil mit Innengewinde 24, welches mit dem Außengewinde 22 in Eingriff steht, wenn der Kolben auf die Stange aufgeschraubt ist. Zur Dichtung der Verbindung zwischen dem Kolben und der Stange ist eine Dichtung, so ein O-Ring 25* vorgesehen, um den Durchgang bzw. das Überströmen von Flüssigkeit zwischen den entgegengesetzten Kolbenseiten während der Arbeit das Kobens und der Stange als ein Teil eines Flüssigkeitsbetätigers mit gradliniger Bewegung zu verhüten.

Wie es sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 gezeigt ist, weist die mit Außengewinde versehene Fläche der Stange ein Paar von Längsnuten in der Außenfläche des Teils mit Außengewinde auf. Die das Paar bildenden Nuten befinden sich auf sich diametral gegenüberliegende Seiten verteilt. Sie sind mit dem Bezugszeichen 26 für die eine am Kopf und mit dem Bezugszeichen 27 für die eine am Boden versehen. Der

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Kolben 12 ist mit einer Längsnut 28 in der Innenfläche des im Innern mit Gewinde versehenen Teils versehen, die bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Zustand sich mit einer der Nuten 26 deckt. Dies ist die Umfangssteilung des Kolbens gegenüber der Stange* Wie gezeigt ist, sind alle drei der Nuten im Querschnitt etwa halbkreisförmig. Ihre Längsachsen sind der Längsachse 29 der Stange und des Kolbens parallel. Ein Sperrglied 3o ist in den Nuten 26 und 28 diesen gemeinsam angeordnet. Das Sperrglied 3o kann ein gehärteter Dübelstift aus Stahl sein. Seine Anordnung verhütet eine Dreh- oder Losschraubbewegung des Kolbens 12 relativ zur Stange 14. Das Sperrglied 3o seinerseits wird in seiner Lage mit Hilfe eines flachen Sperrgliedes bzw. Halters 32 gehalten, welcher an dem Kolben in gedgneter Weise angebracht ist, z.B. mit Hilfe eines mit Gewinde versehenen Befestigungsmittels, welches als eine Kopfschraube J>k gezeigt ist.

Eine Leitung bzw. ein Kanal 36 verbindet das Innere Ende des Loches 38, in welchem die Kopfschraube 34 angeordnet ist, mit einem Teil der Innenfläche des Sperrgliedes 30. Durch diese Anordnung soll das Entfernen des Sperrgliedes 30 erleichtert werden. Es sei darauf hingewiesen, daß bei gezeigten Verbindung nach einer längeren Betriebsdauer das Entfernen des Stiftes 30 schwierig sein kann. Bei der gezeigten Anordnung werden die Kopfschraube 34 und das Sperrbzw. Festlegeglied 32 entfernt, wenn Schmierfett oder ein gleichwertiges Mittel der öffnung 38 für die Kopfschraube zugeführt wird. Derartiges Druckfett, welches durch die Leitung bzw. den Kanal 36

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auf das innere Ende des Sperrgliedes 3° wirkt,'drückt das Sperrglied aus der Anordnung bzw. aus seiner Anordnungsstelle in Nuten 26 und 28.

Wie gezeigt ist, ist die Kolbenstange 14 mit zwei öffnungen 26 und 27 auf sich diametral gegenüberliegenden Seiten des Teiles mit dem Außengewinde an dem rechten Ende versehen, wie es in Pig. I gezeigt ist. Es sei bemerkt, daß die Verwendung von zwei Nuten in dieser Weise in der Stange auf sieh diametral entgegengesetzten Seiten des mit Außengewinde versehenen Teils zur Längeneinstellung des Kolbens' an der Stange während des Ausrüstens bzw. Zusammenbaues in Stufen vorgesehen ist, welche in ihrer Größe einer Hälfte der Steigung des verwandten Gewindes entsprechen. Es ist zu verstehen, daß bei der Forderung nach einer geneuen Einstellung zusätzliche Nuten, die wie die Nuten 26 und 27 ausgebildet sind, in der Kolbenstange 14 vorgesehen sein können, um mit der Nut 28 im Kolben zusammenzuarbeiten. Es ist auch möglich _f zusätzliche Nuten im Kolben für eine feinere Einstellung vorzusehen.

Obgleich eine günstigste Art zur Ausführung der Erfindung gezeigt und beschrieben ist, sei darauf hingewiesen, daß der" Fachmann Abweichungen und Änderungen vornehmen kann. Dementsprechend ist es selbstverständlich, daß durch die angefügten Ansprüche alle Abänderungen erfaßt werden sollen, welche unter den Erfindungs gedanken fallen.

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Claims

CLARK EQUIPMENT COMPANY in Buchanan (Michigan, V.St.A.) Patentansprüche.

1. Verbindung zum Anbringen eines Kolbens (12) an einer Stange (3Λ), dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Außengewinde versehener Stangenteil (22) und ein mit Innengewinde (24) versehener Teil am Kolben vorgesehen ist, der in den Teil mit dem Außengewinde in Eingriff steht, daß die mit Gewinde versehenen Teile eine Längsachse (29) bestimmen, daß wenigstens eine Längsnut (26) in der Außenfläche des Teils mit Außengewinde und wenigstens eine Längsnut (28) in der Innenfläche des mit Innengewinde versehenen Teils vorgesehen ist, wobei die Längsnut in dem mit Innengewinde versehenen Teil so angeordnet ist, daß

sie sich in einer Umfangsstellung des Kolbens an der Stange mit der ersten Nut deckt und daß ein Sperrglied (3o)_;welches gleichzeitig in beide Nuten eingreift, und ein Halte- bzw. Festlegeglied (32) zum Pestlegen des Sperrgliedes (Jo) in dieser Lage vorgesehen ist.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Außengewinde versehene Teil (22) der Stange eine Mehrheit von Längsnuten (26, 27) zur wahlweisen Deckung mit der Nut (28) in dem Kolben vorgesehen ist.

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3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Festlegeglied (32) an dem Kolben lösbar bzw. von diesem trennbar angebracht ist.

K. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Festlegeglied an dem Kolben mit
Hilfe eines mit Gewinde versehenen Befestigers in
einer Öffnung bzw. Bohrung (38) im Kolben befestigt ist.

5. Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende der Lochung bzw. Bohrung (38) in dem Kolben für den mit Gewinde versehenen
Befestiger mit Hilfe eines Kanals (36) mit dem inneren Ende der Längsnut (26) in dem mit Innengewinde versehenen Teil verbunden ist, wobei die Zuführung von Druck durch die Bohrung für den eingeschraubten Befestiger zum Drücken des Sperrgliedes (30) aus seiner Sperrstellung verwandt werden kann.

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