DE2638442C2 - Vorrichtung zur Informationsgewinnung an einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Informationsgewinnung an einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder, in dem ein hohlförmiger Arbeitskolben mit hohlförmiger Kolbenstange verschiebbar aufgenommen ist und in dem ein mit ihm fest verbundener Informationsgeberkolben angeordnet ist, der in einer Bohrung eines mit dem Hydraulikzylinder fest verbundenen Zylinders verschiebbar ist und mit der Bohrung eine veränderbare Druckmittelkammer bildet, wobei die Stellbewegung des Informationsgeberkolbens proportional zu seiner Stellbewegung Druckmittel ausschiebt bzw. ansaugt.

Es ist ein Servomotor mit einem Hydraulikzylinder bekannt (GB-PS 9 92 691), in dem ein hohlförmig ausgebildeter Kolben verschiebbar gelagert ist, der beiderseits mit Druckmittel beaufschlagbar ist. Der hohlförmige Kolben ist mit einer koaxial angeordneten Kolbenstange ausgerüstet, die in eine Bohrung einer am Gehäuse des Servomotors vorgesehenen Buchse einschiebbar ist Beim Einschiebevorgang des festste henden Kolbens schiebt sich der hohlförmige Kolben über die feststehende Buchse, Die Buchse ist an ihrem einen Ende gegenüber der Kolbenstange über eine Dichtung abgedichtet Innerhalb der Bohrung der Buchse befindet sich Druckmittel, das nicht entweichen

ίο kann, so daß durch Einfahren der Kolbenstange in die Bohrung der Buchse das Ventilelement verstellt wird, das in einem am Gehäuse des Servomotors angeschlossenen Schiebergehäuse aufgenommen ist und die entsprechenden Anschlußbohrungen für ein zu steuern-

IS des Gerät wechselweise freigibt Durch die hydraulische Verbindung zwischen der Kolbenstange und dem Ventilelement und durch das nicht entweichbare Druckmittel, kann das Ventilelement wieder in seine Mittellage zurückgeführt werden, wenn die Kolbenstan ge entsprechend verstellt worden ist Da Hydraulikzy linder und Ventilgehäuse hintereinander koaxial angeordnet sind, erhält man eine relativ große Bauiänge.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Informationsgewinnung mit einem Arbeitszylinder und einem Informationsgeberzylinder der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß alle Teile im Arbeitszylinder untergebracht werden können, ohne daß dadurch die Baulänge erhöht werden muß, wobei gleichzeitig gewährleistet werden soll, daß in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens des Informationsjjeberzylinders Zu- und Abfluß gleich sind.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst worden, daß der Informationsgeberzylinder ein doppeltwirkender Zylin der ist, dessen Druckmittelkammern sich konzentrisch umgeben und gleichgroßen Wirkquerschnitt aufweisen, wobei die eine Druckmittelkammer durch die Bohrungswandung des Arbeitskolbens begrenzt ist und in diese Kammer eine am Hydraulikzylinder fliegend fest gelagerte Buchse hineinragt, wwftrend die andere Druckmittelkammer durch eine zweite Buchse begrenzt ist, die konzentrisch innerhalb der fliegend gelagerten Buchse angeordnet und an dem Informationsgeberkolben sowie am Hydraulikzylinder gelagert ist

Durch die vorteilhafte Ausbildung des Hydraulikzylinders mit integriertem Informationsgeberzylinder beispielsweise zur Verstellung der Laufräder eines Kraftfahrzeuges, erhält man eine sehr kompakte und somit platzsparende Baueinheit die ohne weiteres in

so jedem Fahrzeug untergebracht werden kann, ohne an dieser wesentliche Änderungen vornehmen zu müssen. Wird mit einer derartigen Anordnung beispielsweise das Lenkrad eines Kraftfahrzeuges nach rechts verstellt, so fördert die Steuerpumpe für das Lenkrad Druckmit tel zu einem zum Hydraulikzylinder gehörenden Steuerventil, so daß dieses in eine Durchflußstellung verstellt werden kann, um somit die Hauptförderpumpe zuzuschalten, so daß Druckmittel zum Hydraulikzylinder fließen kann. Hierdurch läßt sich der äußere Kolben im Hydraulikzylinder verstellen. Wird beispielsweise die Kolbenstange herausgeschoben, so wird der Informationsgeberzylinder ebenfalls druckmittelbeaufschlagt, so daß das Volumen der einen Kammer vergrößert und das Volumen der anderen Kammer um den gleichen Betrag verkleinert wird. Das aus der sich verkleinernden Kammer abfließende Druckmittel wird dem zugehörigen Steuerventil zugeführt und zwar solange, bis der Betrag des Lenkradausschlages gleich dem Betrag des

Laufradausschlages gleich dem Betrag des Laufradausschlages ist,

Die letzteren und weiteren Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5,

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders nach der Erfindung erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders mit einem Informationsgeberzylinder, !0

Fig.2 eine Ansicht entlang der Linie 2/2 gemäß Fig. 1.

In der Zeichnung ist in F i g. 1 ein Hydraulikzylinder in dem ein Informationsgeberzylinder so angeordnet ist mit 10 bezeichnet. Dieser Hydraulikzylinder 10 weist ein hohlförmiges Zylindergehäuse 12 auf, das ernenends mit einem eine Anschlußöse IB aufweisenden Zylinderdekkel 14, anderenends mit einem Zylinderdeckel 18 ausgerüstet ist, der eine Bohrung 20 aufweist

Eine äußere Kolbenstange 22 befindet sich in dem Zylindergehäuse 12 und weist einen Arbeitskolben 24 auf, der in dem Zylindergehäusc 12 verschiebbar aufgenommen ist und mit einer ersten bzw. äußeren Buchse 26 ausgerüstet ist die verschiebbar in der Bohrung 20 aufgenommen ist Der erste Arbeitskolben 24 ist mit Kolbenringdichtungen 28 ausgerüstet und mit einer zweiten Gestängebohrung 30 versehen, in der eine Kolbenstangendichtung 32 angeordnet ist Die erste Buchse 26 erstreckt sich durch den zylindrischen Zylinderdeckel 18, eine Kolbenstangendichtung 34 sowie durch einen Kolbenstangenabstreifer 36. Die erste Buchse 26 ist an ihrem Ende gegenüber dem ersten Arbeitskolben 24 mit einem Lagerauge 38 ausgerüstet

Die Kolbenstange 22 bildet zusammen mit dem Zylindergehäuse 12 und dem Zylinderdeckel 18 einen Rückzugsraum 40, der an eine am Zylindergehäuse 12 vorgesehene Rückzugsöffnung 42 angeschlossen ist Der Arbeitskolben 24 bildet zusammen mit dem Zylindergehäuse 12 und dem Zylinderdeckel 14 eine Ausdehnungskammer 44, die an eine im Zylinderdeckel 14 vorgesehene öffnung 46 angeschlossen ist

Der Informationsgeberzylinder 50 weist eine innen liegende Kolbenstange 52 auf, die in der äußeren Buchse 26 verschiebbar aufgenommen ist. Die zweite Kolbenstange 52 besteht aus einem Kolben 54 und einer Buchse 56. Der Kolben 54 ist mit einem Bund 60 ausgerüstet, der Kolbenringdichtungen 58 aufweist. Die Buchse 56 ist an dem Zylinderdeckel 16 bei 64 fest angeordnet und umgibt konzentrisch eine innere Buchse 62. Die innere Buchse 62 ist einenends an einen Zapfen 66, der mit dem so Zylinderdeckel 14 verbunden ist und anderenends an den Kolben 54 angeschlossen. Die äußere Buchse 56, auf dem der erste Kolben 24 dichtend und gleitbar gelagert ist, behält über eine Feder 68 mit Bezug auf den zweiten Kolben 54 einen Abstand. Die Buchse 56 erstreckt sich in das offene Ende des Zylinderdeckels 14. Der äußere Querschnitt der inneren Buchse 62 und der innere Querschnitt der äußeren Buchse 56 sind so bemessen, daß sie eine Querschnittsfläche zwischen den Zylinderteilen bilden, um auf diese Weise einen Druckmittelkanal 70 zu formen.

Die äußere Buchse 26 und die innere Buchse 56 bilden zusammen eine erste veränderbare Druckmittelkammer 72, die über den Druckmittelkanal 70 an eine erste Anschlußbohrung 74 angeschlossen ist. Die erste Anschlußbohrung 74 ist in F i g. 2 veranschaulicht. Eine dritte Kolbenstange 76 erstreckt sich durch eine Bohrung im Bund 60 der inneren Kolbenstange 52 und durch eine im Lagerauge 38 vorgesehene Bohrung 78. Ein Spannring 80 verhindert das Herausziehen der dritten Kolbenstange 76 aus der Bohrung 78. Eine Feder 82 wirkt zwischen einem gegen einen Bund der dritten Kolbenstange 76 anliegenden Druckausgleiriisring 84 und dem Lagerauge 38, um die Bewegung der dritten Kolbenstange 76 in der Bohrung 78 zu begrenzen.

Die dritte Kolbenstange 76 bildet zusammen mit der zweiten Kolbenstange 52 eine zweite veränderbare Druckmittelkammer 86, die über einen zweiten Druckmittelkanal 88 im Zapfen 66 an eine zweite Anschlußbohrung 85 angeschlossen ist (F i g. 2).

Die dritte Kolbenstange 76 bilkit ferner mit der ersten bzw. äußeren Kolbenstange 22 r,nd der zweiten Kolbenstange 52 eine dritte veränderbare Druckinittelkammer 83, die In Richtung des Druckausgleichsringes 84 und zur Bohrung 78 geöffnet ist, um somii einen Druckanstau zu vermeiden.

Der integrierte Informationsgeberzylinder 50 ist derart ausgebildet daß er beim Ein- und Ausschubvorgang das gleiche Druckmittel verdrängt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Raum der Druckmittelkammer 86 gleich der Differenz des Raumes zwischen dem inneren Querschnitt der ersten Kolbenstange 26 und dem Querschnitt der zweiten Kolbenstange 56 ist.

Im Arbeitseinsatz wird bei Druckmittelbeaufschlagung über die Rückzugsöffnung 42 im Rückzugsraum 40 die Kolbenstange 22 in die Stellung gemäß Fig. 1 gebracht Wird die erste Kolbenstange 22 in Richtung des Zylinderdeckels 14 verstellt, nimmt der Raum der ersten Druckmittelkammer 72 zu, da die zweite hohlförmige Kolbenstange 52 mit Bezug auf den Zylinderdeckel 14 fest angeordnet ist, während sich die erite Kolbenstange 22 bewegt Zur gleichen Zeit nimmt das Volumen der zweiten Druckmittelkammer 86 ab, da die dritte Kolbenstange 76 zusammen mit der ersten Kolbenstange 22 in Richtung des Zylinderdeckels 14 verstellt wird. Der Betrag der Zu- und Abnahme der Volumina der ersten und zweiten Druckmittelkammer 72 und 86 ist genau der gleiche, da die Abmessungen der Rauminhalte wie bereits erwähnt, ebenfalls die gleichen sind. Somit wird der Druckmittelzufluß zur ersten Anschlußbohrung 74 gleich dem Druckmittelabfluß aus der zweiten AnschHißbohrung 85 sein.

Wird das unter Druck stehende Druckmittel in die öffnung 46 geleitet und fließt Druckmittel aus der Rückzugsöffnung 42 ab, so wird die erste Kolbenstange 22 ausgefahren, purch Ausfahren der e.-äien Kolbenstange 22 nimmt das Volumen in der zweiten veränderbaren Druckmittelkammer 86 zu, während das Volumen in der ersten veränderbaren Druckmittelkammer 72 um den gLichen Betrag abnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur Informationsgewinnung an einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder, in dem ein hohlförmiger Arbeitskolben mit hohlförmiger Kolbenstange verschiebbar aufgenommen ist und in dem ein mit ihm fest verbundener Informationsgeberkolben angeordnet ist, der in einer Bohrung eines mit dem Hydraulikzylinder fest verbundenen Zylinders verschiebbar ist und mit der Bohrung eine veränderbare Druckmittelkammer bildet, wobei die Stellbewegung des Informationsgeberkolbens proportional zu seiner Stellbewegung Druckmittel ausschiebt bzw. ansaugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsgeberzylinder (50) ein doppeltwirkender Zylinder ist, dessen Öruckmittelkammern (72, 86) sich konzentrisch umgeben und gleichgroßen Wirkquerschnitt aufweisen, wobei die eine Druckmittelkammer (72) durch die Bohrungswandung des Arbeitskolbens (24) begrenzt ist und in diese Druckmittelkammer (72) eine am Hydraulikzylinder (lö) Fliegend fest gelagerte Buchse (56) hineinragt, während die andere Druckmittelkammer (86) durch eine zweite Buchse (62) begrenzt ist, die konzentrisch innerhalb der fliegend gelagerten Buchse (56) angeordnet und an dem Informaticnsgeberk/rrlben (76) sowie am Hydraulikzylinder (10) gelagert ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Informationsgeberkolben (76) abgestützte Ende der inneren Buchse (62) mit der Kolbenstange (22) des Arbeitskolbens (24), dem Informationsgeberkolben (76) >ind einem Druckausgleichsring (84) eine Druckausgleichskammer bildet

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das am Informationsgeberkolben (76) abgestützte Ende der inneren Buchse (62) als Bund (60) ausgebildet ist, der dichtend auf dem Informationsgeberkolben (76) sowie innen an der hohlförmigen Kolbenstange (22) des Arbeitskolbens (24) geführt isL

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichsring (84) gegen dis Wirkung einer Feder (82) verstellbar ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bund (60) der inneren Buchse (62) und dem freien Ende der äußeren Buchse (56) eine Feder (68) vorgesehen ist.