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Beschreibung Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen hydraulischen
Teleskopzylinder mit mindestens zwei ineinander verschiebbaren hohlen Kolben, der
eine Steuerung aufweist, die die einzelnen Kolben, mit dem größten Kolben beginnend,
nacheinander vollständig ausfahren läßt.
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Aus der Deutschen Auslegeschrift 2 253 646 ist ein hydraulischer Teleskopzylinder
mit einer Steuerung bekannt, die die einzelnen Kolben, mit den größten Kolben beginnend,
nacheinander vollständig ausfahren läßt. Diese Steuerung arbeitet nach dem Prinzip
der Schiebersteuerung. Als Schieber dienen dabei die Böden der hohlen Kolben, in
denen Kanäle, die als Druckmittelleitungen dienen, angeordnet sind. Bei der bekannten
Steuerung ist nachteilig, daß die Zylinderwand Bohrungen zum Durchtritt der Hydraulikflüssigkeit
aufweist, da diese Bohrungen von den Dichtungen der Kolben überfahren werden müssen.
Zum einen erfordert dies aufwendige Spezialdichtungen, zum anderen kommt es auch
bei den Spezialdichtungen auf Dauer durch das fortwährende überfahren der Bohrungen
zu einem
Verschleiß der Dichtungen, so daß Lecköl in die nicht beaufschlagten
Räume auf der Kolbenbodenoberseite übertritt. So wird die Haltekraft des Teleskopzylinders
unvorteilhaft vermindert. Des weiteren ist es nachteilig, daß der Deleskopzylinder
an seiner Außenseite Zuführungsleitungen zu den Zylinderwand-Bohrungen aufweist,
die beim Transport oder beim Hantieren des Teleskopzylinders leicht beschädigt werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung für mehrstufige Teleskopzylinder
anzugeben, bei der Bohrungen in der Zylinderwand entfallen, so daß normale Dichtungen
verwendet werden können. Des weiteren soll das übertreten von Lecköl in den Raum
oberhalb der Kolbenböden auf Dauer verhindert werden.
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Außerdem soll eine völlig glatte Zylinderauß enfläche erreicht werden.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Steuerung Steuerungsglieder
aufweist, die in den Böden der hohlen Kolben angeordnet sind. Durch Sberungsglieder
in den Böden der hohlen Kolben, die einen gesteuerten Durchtritt von Hydrauliköl
durch die Kolbenböden erlauben, wird vorteilhaft erreicht, daß sowohl Bohrungen
in der Zylinderwand als auch Leitungen außen
am Zylinder entlang
entfallen. Auf diese Art und Weise wird eine besonders hantierungsfreundliche, eine
gleichmäßig" hohe Haltekraft im ausgefahrenen Zustand aufweisende Ausbildung eines
mehrstufigen hydraulischen Teleskopzylinders mit gesteuertem Ausfahrverhalten erreicht.
Aufwendige Spezialdichtungen entfallen. Im ausgefahrenen Zustand steht über die
gesamte Ausfahrzeit die volle Haltekraft zu Verfügung.
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In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerungsglieder
eine mechanische Offnungsvorxichtung aufweisen, die durch Erreichen der Endposition
betätigt wird. Durch die Verwendung einer mechanischen Öffnungsvorrichtung für die
Steuerungsglieder wird eine hohe Funktionssicherheit dieser Glieder erreicht. Ein
Ansprechen der Steuerungsglieder vor Erreichen der gewünschten Endposition ist unmöglich.
So ergibt sich eine erhöhte Betriebssicherheit für mehrstufige gesteuert ausfahrende
hydraulische Teleskopzylinder.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerungsglieder
als mechanisch entsperrende Rückschlagventile ausgebildet sind. Mechanisch entsperrende
Rückschlagventile
sind Serienteile der Hydraulik, die mit großer
Zuverlässigkeit arbeiten und kostengünstig sind. So können zuverlässig arbeitende
kostengünstige Steuerungselemente zur Steuerung der hydraulischen Teleskopzylinder
verwendet werden.
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Gegen die Verwendung von mechanisch entsperrenden Rückschlagventilen
sprach zunächst die überlegung, daß die K<i!benböden ringförmig sind und nur
wenig Platz bieten. Uberraschenderweise ist es jedoch möglich, serienmäßige, mechanisch
entsperrende Rückschlagventile mit ausreichend hohem Durchtrittsquerschnitt in den
ringförmigen Kolbenböden unterzubringen.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Richtung der
Längsachse der Steuerungsglieder von der Richtung der Längsachse des Teleskopzylinders
abweicht. Auf diese Art und Weise ist es überraschenderweise möglich, eine direkt
wirkende mechanische Entsperreinrichtung für das Steuerungsglied in dem ringförmigen
Kolbenboden unterzubringen. Die Entsperreinrichtung arbeitet umlenkungsfrei und
so besonders einfach und betriebssicher. Gleichzeitig werden für die Entsperreinrichtung
die Kosten gering gehalten.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerungsglieder
einen zweiteiligen, vorzugsweise geraden Betätigungsstößel aufweisen, der einen
Führungsteil und einen Abdicht- und Federteil aufweist. So ergibt sich eine besonders
funktionsgerechte Ausbildung des Betätigungsstößels. Eine sichere, verklemmungsfreie
Führung wird ebenso erreicht, wie eine gute Abdichtung. Der Betätigungsstößel ist
gleichzeitig gUnstig zu montieren. In Verbindung mit einem bewährten Rückschlag-Eugelventil
ergibt sich eine sehr hohe Funktionssicherheit und Dichtigkeit. Die erfindungsgemäße
Steuerung ist daher der bekannten Schiebersteuerung mit ihren Dichtungen, die Bohrungen
in der Zylinderwandung überfahren müssen, in allen Belangen überlegen.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kopf des Betätigungsstößels
die Form einer Kugelkalotte aufweist.
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So wird besonders einfach erreicht, daß die Schrägstellung des Betätigungsstößels
in Bezug auf die Anschlagfläche, die die Betätigung bewirkt, mit einfachsten Mitteln
ausgeglichen wird. In Verbindung mit einer großen Stößellänge kann so die bei einer
parallelachsigen Anordnung notwendige Umlenkung entfallen, ohne daß die in Querrichtung
auf den Stößel wirkenden Kräfte zu hoch werden und zu einer Verklemmung führen
könnten.
So ist es mit überraschend einfachen Mitteln (große Stößellänge, Ealottenkopf) vorteilhaft
möglich, einen geraden,gegen die Achse des Telskopzylinders geneigten Betätigungsstößel
zu verwenden. Das Steuerungsglied ist so gleichzeitig überraschend einfach und betriebssicher.
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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, die in
Fig. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigen, aus dem'weitere vorteilhafte
Einzelheiten zu entnehmen sind.
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Die Zeichnungen zeigen im einzelnen: In Fig. 1 eine schematische Darstellung
eines leleskopzylinders mit ausgefahrenem Kolbenblock, Fig. 2 eine schematische
Darstellung eines Teleskopzylinders mit ausgefahrenen Kolben, sowie Fig. 3 einen
Schnitt durch einen Kolbenboden mit mechanisch entsperrbarem Rückschlagventil.
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In Fig. 1 und Fig. 2 bezeichnet 1 den Hydraulikzylinder, 2 den ersten
Hydraulikkolben und 3 den zweiten Hydraulikkolben.
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Die Steuerungselemente für das Ausfahren des Kolbens zwei befinden
sich in dem Boden 4 des Zylinders 1, z.B. ein Rückschlagventil 5 und ein Magnetventil
6. Für die Beaufschlagung der Kolbenoberseiten dienen der Druckölkanal 7 und das
Mittenrohr 8. Die Steurungselemente zum Ausfahren und Einfahren des Kolbenblocks
2,3 arbeiten in üblicher, dem Fachmann bekannter Weise und bilden nicht Gegenstand
der Erfindung.
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Das erfindungsgemäße Steuerungsglied befindet sich in dem Boden 10
des Zylinders 2 und besteht aus einem Rückschlagventil mit einer mechanischen Entsperrung.
In Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist die naheliegende axiale Anordnung des Rückschlagventils
12 zu der Längsachse des hydraulischen eleskopzylinders. Wie ersichtlich, ist dabei
eine Umlenkung der mechanischen Entsperrung notwendig, die auf Kosten der Betriebssicherheit
geht und aufwendig ist.
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Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Steuerung ist wie folgt.
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Zunächst wird der Ringraum 9 mit Drucköl beaufschlagt und die beiden
hohlen Kolben 2 und 3 fahren als Block aus. Nach
Erreichen der
in Fig. 1 gezeigten Endposition wird das Rückschlagventil 12 entsperrt, so daß das
Drucköl aus dem Ringraum 9 in den Ringraum 13 auf der Oberseite des Solbenbodens
10 gelangen kann. Als Folge fährt völlig sicher gegen Fehlfunktion der hohle Kolben
3 aus.
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Die Figuren 1 und 2 zeigen zwar lediglich einen hydraulischen Teleskopzylinder
mit zwei Kolben, erfindungsgemäß können jedoch auch weitere Kolben in gleicher Weise
gesteuert ausgefahren werden. Hierzu müssen lediglich die entsprechenden Kolbenböden
ihrer abnehmenden Größe angepaßte Rückschlagventile und mechanische Entsperrungen
erhalten.
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In der, die erfindungsgemäße Anordnung des Steuerungsgliedes in dem
Kolbenboden 10 zeigenden Fig. 3 bezeichnet 20 den Führungsteil des Entsperrungsstößels
20,23 mit seinem Kopf 21 in Form einer Kugelkalotte. Der Entsperrungsstößel 20,
23 weist in der Mitte einen Anschlagbund 22 auf, an dem der Abdichtteil 23 mit der
Druckfeder 24 den Führungsteil 20 berührt. Zur Abdichtung dient der O-Ring 25, so
daß eine sowohl einfache als auch wirkungsvolle Abdichtung vorhanden ist. Unter
dem
Entsperrungsstößel 20, 23 befindet sich das Rückschlagventil
26, das von der Befestigungsschraube 27 gehalten wird. Die Befestigungsschraube
27 weist vorteilhaft eine mittige Durchtrittsbohrung 28 für das Hydrauliköl auf,
so daß dieses aus dem Ringraum 30 in den es aus der Druckölzufuhrbohrung 31 gelangt,
in Öffnungsstellung des Rückschlagventiles 26 in die Weiterführungsbohrung 29 übertreten
kann. Der Kolben selbst weist in bekannter Weise Dichtungen und Führungen auf.
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Die erfindungsgemäße Steuerung ist insbesondere für die Teleskopzylinder
von Hydraulik-Autokrahnen bestimmt. Sie kann jedoch ebenso bei anderea tydraulischen
Hebevorrichtungen z.B.
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Hebebünnen, hydraulischen Aufzügen etc. eingesetzt werden. Es liegt
auch im Rahmen der Erfindung, sie nicht nur auf dem Gebiet der Ölhydraulik sondern
auch auf dem Gebiet der Wasserhydraulik zu verwenden, z.B. im Bergbau. Sie ist überall
einsetzbar, wo eine zwangsgesteuerte auf Dauer sichere Ausfahrbewegung eines Teleskophydraulikzylinders
gefordert ist.
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Sie ist auch nicht auf die Ausführung mit einem Rückschlagventil beschränkt.
An die Stelle des Rückschlagventils kann auch ein normales Ventil, ein Schieber
etc. treten.
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