DE2845752C2

DE2845752C2 - Hydraulischer Expander mit einstellbarer Widerstandskraft

Info

Publication number: DE2845752C2
Application number: DE2845752A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Horng Meei Spring Enterprise Co., Ltd., Tainan
Priority date: 1978-10-16
Filing date: 1978-10-20
Publication date: 1987-04-30
Also published as: NL172514B; NL7810374A; DE2845752A1; NL172514C

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Expander mit einstellbarer Widerstandskraft, mit einem mit einem Handgriff verbundenen, mit Öl gefüllten geschlossenen Zylinder mit einem darin verschiebbaren, über eine abgedichtete durch einen Zylinderdeckel geführte Kolbenstange mit einem weiteren Handgriff verbundenen Kolben aus zwei gegeneinander verdrehbaren Scheiben, von denen eine erste Scheibe drehfest mit der Kolbenstange verbunden ist und eine zweite Scheibe durch Relativverdrehung mit der erstenScheibe ausrichtbar ist, derart, daß das Öl durch eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen in der ersten und zweiten Scheibe fließen kann.

Ein derartiger Expander ist aus dem DE-GM 74 33 366 bekannt. Bei diesem Gerät ist die erste Scheibe des Kolbens drehtfest mit der als Rohr ausgebildeten Kolbenstange verbunden. Die zweite Scheibe ist drehfest mit einer Welle verbunden, die abdichtend im Inneren der hohlen Kolbenstange drehbar gelagert und am äußeren zugänglichen Ende mit einem Handgriff zur Verdrehung versehen ist. Diese zweite Scheibe weist ebenso wie die erste Scheibe eine Vielzahl von auf einem Kreis verteilten Durchgangsbohrungen auf, die mit den Durchgangsbohrungen der ersten Scheibe zur Deckung gebracht werden können. In dieser Stellung weist das Gerät die geringste Widerstandskraft gegen Verschiebung des Kolbens auf. Wenn diese Widerstandskraft erhöht werden soll, wird mittels des Handgriffes die zweite Scheibe gegen die erste Scheibe derart verdreht, daß die Durchgangsbohrungen der beiden Scheiben gegeneinander verschoben und dabei mehr oder minder stark abgedeckt werden, so daß sich ein geringerer Strömungsquerschnitt und damit eine erhöhte Widerstandskraft ergeben. Nachteilig ist bei diesem Gerät in der Praxis, daß die Widerstandskraft kaum auf bestimmte beabsichtigte Werte genau eingestellt werden kann, denn bereits eine geringe Verdrehung der beiden Scheiben gegeneinander kann zu einer erheblichen Querschnittsveränderung der verbleibenden Durchgangsöffnungen im Kolben führen. Es ist demnach dort nicht möglich, in reproduzierbarer Weise verschiedene Widerstandskraftstufen einzustellen, wie es beispielsweise bei einem herkömmlichen Expander mit Gummiseilen oder Stahlfedern durch Wegnehmen oder Hinzufügen einzelner Stränge möglich ist. Gerade die reproduzierbare Bereitstellung unterschiedlicher Widerstandskräfte ist aber in der Praxis erforderlich, um einerseits für die verschiedenen Übungen vorhersagbare Verhältnisse zu schaffen und um andererseits dem Trainingsfortschritt entsprechend gezielte Widerstandskrafterhöhungen vornehmen zu können.

Durch die DE-OS 23 13 088 ist ein regulierbarer hydraulischer Stoßdämpfer bekannt, bei welchem der Zylinder aus zwei konzentrischen Rohren aufgebaut ist, zwischen denen ein Mantelhohlraum ausgebildet ist. Im Inneren des Zylinders ist der Kolben verschiebbar angeordnet. Bei Bewegung des Kolbens wird aus der einen Kolbenkammer über eine Öffnung in der angeordneten Stirnwand des Zylinders das Hydraulikfluid in den Mantelraum zwischen den beiden Zylinderrohren gedrückt und von dort über ein einstellbares Ventil in die zweite Zylinderkammer geführt. Das Ventil ist von außen mittels eines Handgriffes kontinuierlich einstellbar, so daß die Widerstandskraft gegen eine Bewegung des Kolbens veränderbar ist. Auch bei dieser Vorrichtung tritt das Problem auf, daß die gewünschten Widerstandskraftwerte nur mühsam und tastend reproduziert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Expander, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem unterschiedliche Werte der Widerstandskraft einfach und reproduzierbar eingestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur die zweite Scheibe eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen aufweist, daß die Durchmesser dieser Durchgangsbohrungen verschieden groß sind, daß die erste Scheibe eine einzige Durchgangsbohrung aufweist, daß der Durchmesser dieser Durchgangsbohrung gleich dem Durchmesser der größten Durchgangsbohrung der zweiten Scheibe ist, und daß die beiden Scheiben mittels einer Rasteinrichtung in Drehposition festlegbar sind in der Weise, daß die Durchgangsbohrung der ersten Scheibe mit jeweils einer der Durchgangsbohrungen der zweiten Scheibe ausgerichtet ist.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß entsprechend der Vielzahl der Durchgangsbohrungen der zweiten Scheibe eine entsprechende Anzahl von Widerstandskraftstufen in reproduzierbarer und einfacher Weise dadurch einstellbar ist, daß die zweite Scheibe gegen die erste Scheibe aus einer Raststellung in eine andere Raststellung gebracht wid, in welcher jeweils die Durchgangsbohrung der ersten Scheibe mit einer gewünschten Durchgangsbohrung der zweiten Scheibe ausgerichtet ist. Auf diese Weise lassen sich vorher-bestimmte und bei der Anwendung gleichbleibende abgestufte Werte der Widerstandskraft erzielen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sechs Löcher mit unterschiedlichen Durchmessern an der zweiten Scheibe für den Durchgang des Öls in dem Zylinder angeordnet.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Rasteinrichtung zwischen den beiden Scheiben aus durch Federn vorgespannten Stahlkugeln. Ferner weist die zweite Scheibe vorzugsweise sechs Sacklochbohrunge zur Aufnahme zweier Stifte auf, die an der inneren Wand an einem Ende des Zylinders befestigt sind. Mit Hilfe der die Stifte aufnehmenden Sacklochbohrungen kann die Arretierung der zweiten Scheibe mit einfachen Mitteln in dem Zylinder erfolgen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines Expanders;
Fig. 2 einen Längsschnitt der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 2;
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2;
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 2;
Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie D-D in Fig. 5 zur Darstellung von Einzelheiten des Querschnitts des Kolbens des Ausführungsbeispiels; und
Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie E-E der Fig. 5 zur Darstellung weiterer Einzelheiten des Querschnitts des Kolbens.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Insbesondere in Fig. 2 ist eine schematische Ansicht der ganzen bevorzugten Ausführungsform dargestellt.
Ein Zylinder 1 ist vollständig mit Öl gefüllt und an dem Zylinderdeckel 2 abgedichtet. Durch den Zylinderdeckel 2 hindurch ist eine Kolbenstange 3 vorgesehen. Ein Kolben 4 ist an dem linken Ende der Kolbenstange 3 mittels einer Mutter 5 befestigt. Der Kolben 4 ist in zwei dünnere Scheiben aufgeteilt, und zwar in eine erste, an der Kolbenstange 3 angeschweißte Scheibe 7 und eine zweite Scheibe 6, wie in den Fig. 2, 6 und 7 dargestellt. Zwischen den beiden Scheiben 6 und 7 sind, wie in den Fig. 5 und 7 dargestellt sechs Stahlkugeln 8 eingefügt. Diese sechs Stahlkugeln 8 sind zwischen die beiden Scheiben 6 und 7 eingelegt, wobei ein kleinerer Teil in der rechten Scheibe 7 und ein größerer Teil in der linken Scheibe 6 angeordnet ist. Jede Stahlkugel 8 wird durch eine Feder 9 vorgespannt, welche in einem zylindrischen Gehäuse 10 aufgenommen ist. Auf diese Weise ist eine relative Drehung zwischen den Scheiben 6 und 7 möglich. An der zweiten Scheibe 6 sind wie in der Fig. 5 gezeigt, sechs Löcher 61, 62, 63, 64, 65 und 66 mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet. Nur ein Loch 71 mit einem Durchmesser gleich dem des größte Loches 61 an der zweiten Scheibe 6, ist an der ersten Scheibe 7 angebracht. Das Loch 71 kann mit irgendeinem der sechs Löcher an der Scheibe 6 zusammen ein gemeinsames Loch bilden, wie in Fig. 6 dargestellt. Das Öl in dem Zylinder 1 kann durch das gemeinsame Loch zu beiden Seiten des Kolbens 4 hin strömen.
Am linken Ende des Zylinders 1 sind eine Zylinderhülse 11 und ein linker Handgriff 12 gemeinsam mittels einer Verriegelungsmutter 13 befestigt. Eine weitere Hülse 14 und ein rechter Handgriff 15 sind am rechten Ende der Zylinderstange 3 gemeinsam durch eine Mutter 16 und eine Verriegelungsmutter 17 befestigt, wie in der Fig. 2 dargestellt. Die beiden Hülsen 11 und 14 überlappen einander. Die Hülse 14 ist um die Hülse 11 herum angeordnet und kann auf diese gleiten. Ein Gehäuse 18 in der Zylinderwand am linken Ende des Zylinders ist dazu vorgesehen, die Mutter 5 aufzunehmen, während sie in ihre äußerste linke Stellung gebracht wird. An der Zylinderwand am linken Ende des Zylinders sind, wie in den Fig. 2 und 7 dargestellt, zwei feststehende Stifte 19 befestigt. Sechs Sacklochbohrungen 20 an der linken Stirnfläche der zweiten Scheibe 6 sind zur Aufnahme der beiden Stifte 19 vorgesehen, wobei jeweils zwei Sacklochbohrungen verwendet werden, wenn der Kolben in die äußerste linke Stellung geschoben wird, wie in der Fig. 7 gezeigt. Dabei ist die zweite Scheibe 6 nun an dem linken Ende des Zylinders 1 festgelegt und kann nicht gedreht werden, wenn sich die erste Scheibe 7 durch Drehen es rechten Handgriffes 15 dreht. Dadurch wird das gemeinsame Loch gewechselt. Das einzige Loch 71 an der Scheibe 7 kann also mit irgendeinem Loch der Scheibe 6 zusammenwirken, um ein unterschiedliches gemeinsames Loch zu erzeugen. Dadurch ist der Durchmesser des linken Abschnittes des gemeinsamen Lochs verändert und die Geschwindigkeit der Ölströmung durch das gemeinsame Loch wird dadurch ebenfalls verändert, während der kombinierte Kolben entlang des Zylinders bewegt wird. Auf diese Weise kann die Kraft bzw. die Stärke des hydraulischen Zyinders verändert werden, wenn das gemeinsame Loch in der vorstehend erläuterten Weise verändert wird.
Um jede der Scheiben 6 und 7 herum ist ein Kolbenring 21 vorgesehen, um ein Lecken des Öls zu verhindern.

Claims

1. Hydraulischer Expander mit einstellbarer Widerstandskraft, mit einem mit einem Handgriff (12) verbundenen, mit Öl gefüllten geschlossenen Zylinder (1) und mit einem darin verschiebbaren, über eine abgedichtete durch einen Zylinderdeckel (2) geführte Kolbenstange (3) mit einem weiteren Handgriff (15) verbundenen Kolben aus zwei gegeneinander verdrehbaren Scheiben (6, 7), von denen eine erste Scheibe (7) drehfest mit der Kolbenstange (3) verbunden ist und eine zweite Scheibe (6) durch Relativverdrehung mit der ersten Scheibe (7) ausrichtbar ist, derart, daß das Öl durch eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen (61 - 66, 71) in der ersten und zweiten Scheibe fließen kann, dadurch gekennzeichnet,

- daß nur die zweite Scheibe eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen (61 - 66) aufweist,

- daß die Durchmesser dieser Durchgangsbohrungen (61 - 66) verschieden groß sind,

- daß die erste Scheibe (7) eine einzige Durchgangsbohrung (71) aufweist,

- daß der Durchmesser dieser Durchgangsbohrung (71) gleich dem Durchmesser der größten Durchgangsbohrung (61) der zweiten Scheibe (6) ist, und

- daß die beiden Scheiben (6, 7) mittels einer Rasteinrichtung (8, 9, 10, 19, 20) in Drehpositionen festlegbar sind in der Weise, daß die Durchgangsbohrung (71) der ersten Scheibe (7) mit jeweils einer der Durchgangsbohrungen (61 - 66) der zweiten Scheibe (6) ausgerichtet ist.

2. Hydraulischer Expander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Scheibe (6) sechs Löcher (61 - 66) aufweist.

3. Hydraulischer Expander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung zwischen den beiden Scheiben (6, 7) aus durch Feder (9) vorgespannten Stahlkugeln (8) besteht.

4. Hydraulischer Expander nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Scheibe (6) sechs kleine Sacklochbohrungen (20) zur Aufnahme zweier Stifte (19) aufweist, die an der inneren Wand an einem Ende des Zylinders (1) befestigt sind.