DE29519991U1 - Hydraulic working cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Arbeitszylinder, insbesondere Plungerzylinder für einen Gabelstapler oder dgl., gemäß dem Oberbegriff des AnspruchesThe invention relates to a hydraulic working cylinder, in particular a plunger cylinder for a forklift truck or the like, according to the preamble of the claim
Bei einem bekannten hydraulischen Arbeitszylinder dieser Art (DE-AS 12 41 712) weist ein in einem Arbeitszylinder beweglicher Arbeitskolben zusätzlich einen stirnseitigen Bremsraum auf, in dem ein Bremskolben axial beweglich so aufgenommen ist, daß bei dessen Abstützung am Stirnende des Arbeitszylinders ein Teil des Druckmediums in einem Bremsraum verbleibt. Über einen Ringspalt zwischen der Bremsraumwandung und dem Bremskolben kann das Druckmedium so abgeleitet werden, daß bei der weiteren axialen Bewegung des Arbeitskolbens zum stirnseitigen Ende des Arbeitszylinders hin eine Endlagendämpfung erreicht ist. Dabei sind mit hohem konstruktiven Aufwand bei der Herstellung der Einzelteile und deren Montage am Arbeitskolben bzw. im Bremsraum nachteilig hohe Gestehungskosten verbunden und durch einen geringen Bremsweg des Arbeitskolbens sind die Anwendungsmöglichkeiten des Arbeitszylinders eingeschränkt.In a known hydraulic working cylinder of this type (DE-AS 12 41 712), a working piston that can move in a working cylinder also has a front-end brake chamber in which a brake piston is accommodated so that it can move axially that part of the pressure medium remains in a brake chamber when it is supported at the front end of the working cylinder. The pressure medium can be diverted via an annular gap between the brake chamber wall and the brake piston so that end position damping is achieved during further axial movement of the working piston towards the front end of the working cylinder. The high design effort in producing the individual parts and assembling them on the working piston or in the brake chamber is disadvantageously associated with high production costs and the short braking distance of the working piston limits the application possibilities of the working cylinder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Arbeitszylinder zu schaffen, der mit geringem technischen Aufwand und konstruktiv einfachen Bauteilen eine auch bei langen Bremswegen des Arbeitskolbens hinreichend starke Endlagendämpfung ermöglicht sowie zusätzliche Steuerbauteile entbehrlich macht.The invention is based on the object of creating a hydraulic working cylinder which, with little technical effort and structurally simple components, enables sufficiently strong end position damping even with long braking distances of the working piston and makes additional control components unnecessary.
Ausgehend von einem hydraulischen Arbeitszylinder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 löst die Erfindung diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1. Hinsichtlich wesentlicher weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 14 verwiesen.Starting from a hydraulic working cylinder according to the preamble of claim 1, the invention solves this problem with the features of the characterizing part of claim 1. With regard to essential further embodiments reference is made to claims 2 to 14.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Arbeitszylinder ist mit dem im Bereich des Zylinderbodens abgestützten und zur Steuerung des Druckmediums axial beweglichen Absperrdorn ein besonders einfaches Eingriffsbauteil vorgesehen, mit dem im Arbeitszylinder über ein entsprechendes Zusammenwirken mit dem Druckmedium in Dämpfungs- und Arbeitsstellung eine Doppelfunktion erreicht ist. Der Absperrdorn weist ein an beliebige Zylinderlängen mit langem Bremsweg anpaßbares Dämpfungsrohrteil auf, mit dem in Dämpfungsstellung, beispielsweise an Arbeitszylindern für Gabelstapler, Hubvorrichtungen und dgl., eine hinreichend starke und insbesondere progressiv einstellbare Dämpfungswirkung über lange Bremswege erreicht ist. Bei Einleitung der Hubbewegung des Arbeitszylinders ist der Absperrdorn in Strömungsrichtung gegen einen Anschlag nach Art einer Ventilverstellung axial derart einstellbar, daß mit diesem Absperrdorn als Einzelbauteil ein effizient regelbarer, zusätzliche Rückschlagventile entbehrlich machender Arbeitszylinder geschaffen ist.In the working cylinder designed according to the invention, a particularly simple engagement component is provided with the shut-off mandrel supported in the area of the cylinder base and axially movable to control the pressure medium, with which a double function is achieved in the working cylinder through appropriate interaction with the pressure medium in the damping and working position. The shut-off mandrel has a damping tube part that can be adapted to any cylinder length with a long braking distance, with which a sufficiently strong and in particular progressively adjustable damping effect is achieved over long braking distances in the damping position, for example on working cylinders for forklifts, lifting devices and the like. When the lifting movement of the working cylinder is initiated, the shut-off mandrel can be axially adjusted in the flow direction against a stop in the manner of a valve adjustment in such a way that with this shut-off mandrel as an individual component, an efficiently controllable working cylinder is created that makes additional check valves unnecessary.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, die mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders mit einem Absperrdorn veranschaulichen. In der Zeichnungen zeigen:Further details and advantages of the invention emerge from the following description and the drawings, which illustrate several embodiments of the working cylinder according to the invention with a shut-off mandrel. In the drawings:
Fig. 1 eine geschnittene Prinzipdarstellung eines als Plungerzylinder ausgebildeten Arbeitszylinders mit einer im Bereich des Zylinderbodens befindlichen Endlagendämpfung in einer ersten Ausführungsform,Fig. 1 is a sectional schematic diagram of a working cylinder designed as a plunger cylinder with end position damping located in the area of the cylinder base in a first embodiment,
Fig. 2 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung des Arbeitszylinders im Bereich seiner mit einem Absperrdorn versehenen Endlagendämpfung in einer zweiten Ausführungsform,Fig. 2 an enlarged detail of the working cylinder in the area of its end position damping provided with a shut-off mandrel in a second embodiment,
Fig. 3 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung desFig. 3 an enlarged detail of the
Arbeitszylinders im Bereich der Endlagendämpfung in einer Ausführungsform ähnlich Fig. 1,Working cylinder in the area of end position damping in an embodiment similar to Fig. 1,
Fig. 4 eine vergrößerte Einzeldarstellung des Absperrdorns mit einem eine Profilierung am Außenumfang aufweisenden Dämpfungsrohrteil,Fig. 4 an enlarged individual view of the shut-off mandrel with a damping tube part with a profile on the outer circumference,
Fig. 5 eine Ausschnittsdarstellung der Endlagendämpfung in einer dritten Ausführungsform ähnlich Fig. 3,Fig. 5 is a detail view of the end position damping in a third embodiment similar to Fig. 3,
Fig. 6 eine Ausschnittsdarstellung der Endlagendämpfung mit einem Absperrdorn ähnlich Fig. 2, undFig. 6 a detail view of the end position damping with a shut-off pin similar to Fig. 2, and
Fig. 7 eine Ausschnittsdarstellung der Endlagendämpfung ähnlich Fig. 6 mit einem über eine Feder abgestützten Absperrdorn.Fig. 7 is a detail view of the end position damping similar to Fig. 6 with a shut-off pin supported by a spring.
In Fig. 1 ist ein insgesamt mit 1 bezeichneter Arbeitszylinder dargestellt, in dessen vom Zylinderrohr 2' umgebenen Zylinderinnenraum 2 ein beweglicher Arbeitskolben 5 mit im wesentlichen rohrförmiger Kolbenstange 5' vorgesehen ist. Der Zylinder-Arbeitsraum ist dabei jeweils endseitig mit einem Zylinderboden 3 und einem Zylinderkopf 4 als Verschlußteile versehen.In Fig. 1, a working cylinder is shown, designated overall by 1, in whose cylinder interior 2, surrounded by the cylinder tube 2', a movable working piston 5 with an essentially tubular piston rod 5' is provided. The cylinder working chamber is provided at each end with a cylinder base 3 and a cylinder head 4 as closure parts.
Zur Ausführung eines Arbeitshubes ist über einen Hydraulikanschluß 6 ein Druckmedium derart zuführbar, daß der Arbeitskolben 5 in Arbeitsrichtung (Pfeil A) zum Zylinderkopf 4 hin verschoben wird. Nach diesem Arbeitshub erfolgt die Rückbewegung des Arbeitskolben 5 in die dargestellte Ausgangsstellung gemäß Fig. 1, wobei diese Bewegung (Pfeil B) im Bereich einer Endlagendämpfung 7 nahe dem Zylinderboden 3 abgebremst wird.To carry out a working stroke, a pressure medium can be supplied via a hydraulic connection 6 in such a way that the working piston 5 is moved in the working direction (arrow A) towards the cylinder head 4. After this working stroke, the working piston 5 moves back to the starting position shown in Fig. 1, whereby this movement (arrow B) is braked in the area of an end position damper 7 near the cylinder base 3.
Der erfindungsgemäße Arbeitszylinder 1 weist in diesem stirnseitigen Endlagendämpfungsbereich 7 einen nach Art eines Dämpfungskolbens ausgebildeten Absperrdorn 9 auf, der einenends unmittelbar im Bereich des Zylinderbodens 3 gehalten ist und andererseits mit seinem als Dämpfungsrohrteil 10 ausgebildeten Dornbereich bei in Hübend-The working cylinder 1 according to the invention has in this front end position damping area 7 a shut-off mandrel 9 designed in the manner of a damping piston, which is held at one end directly in the area of the cylinder base 3 and at the other end with its mandrel area designed as a damping tube part 10 in stroke end
stellung zum Zylinderkopf 4 hin bewegten Arbeitskolben 5 frei in den Zylinderarbeitsraum 2 vorsteht {Fig. 2).position of the working piston 5 moved towards the cylinder head 4 protrudes freely into the cylinder working chamber 2 {Fig. 2).
Die aus der Zusammenschau der Bewegungsphasen gemäß Fig. und Fig. 3 ersichtliche Rückbewegung des Arbeitskolbens 5 (Pfeil B) verdeutlicht die jeweiligen Eingriffsverhältnisse, wobei der Absperrdorn 9 beim Erreichen der Dämpfungs-Anfangsstellung (Fig. 2)in eine einen Bremsraum bildende Durchgangsbohrung 12 der Kolbenstange 5' eingreift und nach diesem Beginn der Dämpfungsphase ein abzuleitender Teil des Druckmediums zwischen einer Bremsraumwandung 13 und dem Dämpfungsrohrteil 10 sowie über dessen Innenraum 14 zu dem Hydraulikanschluß 6 geleitet wird. Gleichzeitig liegt der Absperrdorn 9 stirnseitig am Zylinderboden 3 an und die Länge L des Dämpfungsrohrteils 10 definiert während der Dämpfungsphase den Dämpfungsweg.The return movement of the working piston 5 (arrow B) that can be seen from the overview of the movement phases according to Fig. 1 and Fig. 3 illustrates the respective engagement conditions, whereby the shut-off pin 9 engages in a through hole 12 of the piston rod 5' that forms a brake chamber when the damping initial position is reached (Fig. 2) and after this start of the damping phase, a part of the pressure medium to be diverted is guided between a brake chamber wall 13 and the damping tube part 10 and via its interior 14 to the hydraulic connection 6. At the same time, the shut-off pin 9 rests on the front side of the cylinder base 3 and the length L of the damping tube part 10 defines the damping path during the damping phase.
In der Arbeits- bzw. Hubphase ist der Absperrdorn 9 unter Wirkung des über den Hydraulikanschluß 6 in Druckstromrichtung (Pfeil A in Fig. 1) eingeleiteten Druckmediums zu einem Anschlag 15 hin axial verschiebbar. Damit weist der Absperrdorn 9 eine Doppelfunktion auf, da dieser sowohl in Dämpfungsstellung nach Art eines Ventilkörpers am inneren Randbereich 16 des stirnseitigen Hydraulikanschlusses 6 in einem Dichtungseingriff anlegbar als auch bei Einleitung des Arbeitsdruckes in ein nach Art eines Rückschlagventiles öffnende Durchlaßstellung verbringbar ist. Mit dieser Ausbildung der Endlagendämpfung 7 ist eine überraschend einfache und zusätzliche Steuerbauteil entbehrlich machende Bauteilanordnung für den als Plunger ausgebildeten Arbeitszylinder 1 geschaffen.In the working or lifting phase, the shut-off mandrel 9 can be moved axially towards a stop 15 under the effect of the pressure medium introduced via the hydraulic connection 6 in the pressure flow direction (arrow A in Fig. 1). The shut-off mandrel 9 thus has a dual function, since it can be placed in a damping position like a valve body on the inner edge area 16 of the front hydraulic connection 6 in a sealing engagement and can also be brought into a passage position that opens like a check valve when the working pressure is introduced. With this design of the end position damping 7, a surprisingly simple component arrangement is created for the working cylinder 1 designed as a plunger, which makes additional control components unnecessary.
Der Absperrdorn 9 ist in zweckmäßiger Ausführung {Fig. 4) einenends am Dämpfungsrohrteil 10 mit einem zum Randbereich IS des Hydraulikanschlusses 6 gerichteten Flanschteil 17 versehen, der seinerseits zumindest bereichsweise in eine in der Wandung des Zylinderrohres 2' vorgesehene Stütznut 18 als Anschlag 15 derart eingreift, daß über deren Breitenabmessung S der axiale Verschiebeweg des Absperrdorns 9 begrenzt ist (Fig. 3). Zum Randbereich 16 des Hydraulikanschlusses 6 hin weist der Flanschteil 17 einen in Dämpfungsstellung den stirnseitigen Dichtungseingriff bildenden Formansatz 20 auf.In a practical embodiment (Fig. 4), the shut-off mandrel 9 is provided at one end on the damping tube part 10 with a flange part 17 directed towards the edge area IS of the hydraulic connection 6, which in turn engages at least partially in a support groove 18 provided in the wall of the cylinder tube 2' as a stop 15 in such a way that the axial displacement path of the shut-off mandrel 9 is limited by its width dimension S (Fig. 3). Towards the edge area 16 of the hydraulic connection 6, the flange part 17 has a shaped projection 20 which forms the front-side sealing engagement in the damping position.
Bei Einleitung des Arbeitsdruckes in den Arbeitszylinder (Pfeil A1 in Fig. 2) wird der Flanschteil 17 des Absperrdorns 9 in Druckrichtung an den Anschlag 15' so verschoben, daß gleichzeitig im stirnseitigen Endbereich des Flanschteiles 17 eine Durchlaßstellung (Spalt D) erreicht und das Druckmedium über eine als axialer Strömungskanal wirksame Formausnehmung 21 in den Zylinderinnenraum 2 strömen kann. In der Ausführungsform des Abspserrdorns 9 gemäß Fig. 3 sind zwei gegenüberliegende Formausnehmungen 21, 21' vorgesehen, die im Bereich der Stütznut 18 als Strömungskanäle wirksam sind.When the working pressure is introduced into the working cylinder (arrow A 1 in Fig. 2), the flange part 17 of the shut-off mandrel 9 is displaced in the pressure direction to the stop 15' so that at the same time a passage position (gap D) is reached in the front end area of the flange part 17 and the pressure medium can flow into the cylinder interior 2 via a shaped recess 21 acting as an axial flow channel. In the embodiment of the shut-off mandrel 9 according to Fig. 3, two opposite shaped recesses 21, 21' are provided, which act as flow channels in the area of the support groove 18.
In der Ausführungsform des Absperrdorns 9 gemäß Fig. 5 weist dieser an Stelle des Flanschteiles einen unmittelbar in den stirnseitigen Endbereich des Arbeitszylinders 1 eingreifenden Stützansatz 23 auf, wobei in dessen Eingriff sbereich zum Zylinderboden 3 der axiale Anschlag 15' des Absperrdorns 9 von einem mit einer Nut 24 im Stützansatz 23 korrespondierenden Federring 25 gebildet ist. In dieser Ausführungsform des Absperrdorns 9 mit dem Stütz-In the embodiment of the shut-off mandrel 9 according to Fig. 5, instead of the flange part, it has a support projection 23 that engages directly in the front end area of the working cylinder 1, whereby in its engagement area with the cylinder base 3 the axial stop 15' of the shut-off mandrel 9 is formed by a spring ring 25 that corresponds to a groove 24 in the support projection 23. In this embodiment of the shut-off mandrel 9 with the support
ansatz 23 weist dieser eine unmittelbar in Dämpfungsstellung den Dichtungseingriff bildende stirnseitige Sitzfläche 26 auf. Im Bereich der Sitzfläche 26 ist der Stützansatz 23 bzw. der umgebende Wandungsbereich des Arbeitszylinders 1 mit einer in Durchlaßstellung als der Strömungskanal wirksamen Axialnut 27 versehen. Ebenso ist denkbar, daß in diesem Bereich mehrere derartige Strömungskanäle (nicht dargestellt) vorgesehen sind.extension 23 has a front seat surface 26 which forms the sealing engagement directly in the damping position. In the area of the seat surface 26, the support extension 23 or the surrounding wall area of the working cylinder 1 is provided with an axial groove 27 which acts as the flow channel in the open position. It is also conceivable that several such flow channels (not shown) are provided in this area.
Die vergrößerte Einzeldarstellung des Absperrdorns 9 gemäß Fig. 4 verdeutlicht in Zusammenschau mit der Ausführung?- form des Arbeitszylinders 1 gemäß Fig. 6 die zweckmäßige Ausbildung des Dämpfungsrohrteils 10, wobei dieser am Außenumfang mit einer zumindest bereichsweise in Dämpfungsstellung mit der Bremsraumwandung 13 eine Spalterweiterung bildenden Formausnehmung 28 versehen ist. Diese Formausnehmung 2 8 ist vorteilhaft von einer Spiralnut 29 gebildet, mit der eine progressive Dämpfung des Arbeitskolbens 5 beispielsweise dadurch erreicht werden kann, daß die Spiralnut 29 einen sich zum freien Ende des Dämpfungsrohrteiles 10 hin vergrößernden Strömungsquerschnitt aufweist.The enlarged individual representation of the shut-off mandrel 9 according to Fig. 4, in conjunction with the design of the working cylinder 1 according to Fig. 6, illustrates the expedient design of the damping tube part 10, whereby the latter is provided on the outer circumference with a shaped recess 28 which, at least in some areas in the damping position, forms a gap expansion with the brake chamber wall 13. This shaped recess 28 is advantageously formed by a spiral groove 29, with which a progressive damping of the working piston 5 can be achieved, for example, by the spiral groove 29 having a flow cross-section which increases towards the free end of the damping tube part 10.
In Fig. 7 ist eine weitere, ähnlich der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ausgebildete Endlagendämpfung 7 vorgesehen, wobei der Absperrdorn 9 über eine Druckfeder 3 0 so in der Einbaulage gehalten ist, daß auch in der freien Stütz stellung (Fig. 2) eine Abweichung des Absperrdorns aus der koaxialen Stellung mit der Zylinderlangsachse 31 sicher vermieden ist.In Fig. 7, a further end position damping 7 is provided, similar to the embodiment according to Fig. 1, whereby the shut-off mandrel 9 is held in the installation position by a compression spring 30 in such a way that a deviation of the shut-off mandrel from the coaxial position with the cylinder longitudinal axis 31 is safely avoided even in the free support position (Fig. 2).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970522 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990122 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020305 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20031024 |
|
R071 | Expiry of right |