DE3206870A1

DE3206870A1 - Mehrstufiger hydraulischer teleskopzylinder mit endkolbenseitiger druckmittelzufuehrung

Info

Publication number: DE3206870A1
Application number: DE19823206870
Authority: DE
Inventors: Günter 4755 Holzwickede Bartmann; Gerd 4750 Unna Bräckelmann; Heinrich 4755 Holzwickede Kupiek
Original assignee: Montan Hydraulik & Co KG GmbH
Current assignee: Montan Hydraulik & Co KG GmbH
Priority date: 1982-02-26
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1983-09-15
Also published as: DE3206870C2; GB2119019A; IT1193687B; FR2522372A1; GB8305432D0; IT8319781A0

Description

NACHGERÜCKT

Anmelder: Montan-Hydraulik GmbH & Co KG Bahnhofstraße

4755 Holzwickede

Bezeichnung: Mehrstufiger hydraulischer Teleskopzylinder mit endkolbenseitiger Druckmittelzuführung

[ HACHGEREICHTf

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen hydraulischen Teleskopzylinder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 umrissenen Gattung.

Bei den bekannten Zylindern dieser Art erfolgt die Zuführung des Druckmittels zum Ringraum des Zylinders entweder nach Überfahren eines Durchganges im Zwischenkolben mit dem in Einfahrendstellung übergehenden Boden des Endkolbens oder aber über eine vom Endkolbenboden ausgehende, sich durch den Zwischenkolben erstreckende Durchführung, die in einen am Umfang des Zwischenkolbenbodens auslaufenden Durchgang im Zwischenkolbenboden übergeht. Im ersten Fall müssen die sogenannten Steuerbohrungen überfahrende, nicht leckölfreie Dichtungen

am Endkolbenboden in Kauf genommen werden. Man belt treibt solche Teleskopzylinder deshalb in Differenz'i alschaltung, um einen unkontrollierten Druckabbau vom Zwischenkolbendruckraum zum Zwischenkolbenringraum und einen daraus resultierenden gegenläufigen Hub zum Ausfahrhub zu unterbinden. Daraus resultiert dann aber, daß man beim Ausfahren und Halten nicht

mit der vollen Fläche des Endkolbens sondern nur mit einer um die Fläche des Zwischenkolbenringraumrreduzierten Arbeitsfläche rechnen kann, was höhere Betriebsdrucke oder aber größere Querschnitte erforderlich macht. Die mit der Durchführung arbeitende Version, die mit dichten Dichtungen versehen ist, ist vergleichsweise aufwendig. Darüber hinaus steht dabei ebenfalls nicht die gesamte Fläche des Endkolbens als Arbeitsfläche zur Verfugung.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen die konstruktiven Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweisenden Teleskopzylinder so auszugestalten, daß die wirksame Arbeitsfläche des Endkolbens beim Ausfahren des Teleskopzylinders die Kolbenfläche ist, woraus insbesondere die Möglichkeit resultiert, mit geringerem Betriebsdruck zu arbeiten.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Hierbei fährt der Zwischenkolben flächenabhängig gesteuert in Differenzialschaltung als erster aus, wobei das im Ringraum des Zylinders befindliche Druckmittel über den zusätzlichen, in dem Fall zum Zylinderdruckraum hin offenen Durchgang im Endkolbenboden dem Zylinderdruckraum zugeführt wird. Anschließend fährt der Endkolben aus, wobei das im Zwischenkolbenringraum befindliche

Druckmittel zum Tank hin abgeführt wird. Für das Ausfahren des Endkolbens steht, da die Kolbenseite von der Ringraumseite getrennt ist, die gesamte Kolbenfläche des Endkolbens als Arbeitsfläche zur Verfügung, woraus resultiert, daß mit geringerem Betriebsdruck gearbeitet werden kann oder aber kleinere Querschnitte gewählt werden können. Aufgrund der Bestandteil des Endkolbenbodens bildenden dichten Dichtung kommt es am Endkolbenboden im Haltezustand nicht zu einer Leckage, die dazu führen würde, daß der Teleskopzylinder im Anschluß an den Ausfahrhub begrenzt wieder einfährt, was unter allen Umständen zu vermeiden ist. Beim Einfahren strömt das über die einfahrseitige Druckmittelleitung zugeführte Druckmittel in an sich bekannter Weise in den Zwischen-

kolbenringraum und nach dadurch bewirkter Überführung des Endkolbenbodens in die Einfahrendlage, wobei die im Bodenbereich des Zwischenkolbens vorgesehene Steuerbohrung von der Bestandteil des Endkolbenbodens bildenden zweiten elasjfc*^chen Dichtung überfahren wird, durch die Steuerbohrung in den Zylinderringraum, wodurch der Zwischenkolben ■*,»/-gefahren wird. Auch im Anschluß an einen Einfahrhub stellt die dichte Dichtung im Endkolbenboden sicher, daß das System zumal unter Last lagestabil bleibt.

Bei dem in dem zusätzlichen Durchgang im Endkolbenboden vorgesehenen Sperrventil kann es sich um ein von einem gegen den Zwischenkolbenboden auflaufenden Stößel in Richtung auf den Endkölben aufsteuerbares Sperrventil handeln, als besonders zweckmäßig erweist sich an dieser Stelle jedoch der Einsatz eines Wechselventils.

Bei Verwendung eines Wechselventils kann in Abwandlung vorgesehen sein, daß die Einfahrdruckmittelleitung sich durch den Endkolben bis zum zusätzlichen Durchgang im Endkolbenboden fortsetzt, das Wechsel-

ventil im Kopf des Endkolbens angeordnet wird und an den nicht sperrbaren Abgang des Wechselventils eine weitere sich durch den Endkolben erstreckende Durchführung angeschlossen wird, die in einen weiteren am Umfang des Zwischenkolbenbodens zwischen den Dichtungen mündenden Durchgang übergeht. Mit dieser Lösung ist der Vorteil verbunden, daß sämtliche Absperrorgane leicht zugänglich im Kopf

des Endkolbens untergebracht sind.

Ein im Zwischenkolben unterhalb des im eingefahrenen Zustand des Endkolbens/der am Umfang des Endkolbenbodens liegenden Mündung der Abzweigung vom zusätzlichen Durchgang durch den Endkolbenboden korrespondierenden Durchgang zum Zylinderringraum vorgesehener weiterer Durchgang zum Zylinderringraum stellt sicher, daß das System auch dann voll funktionsfähig bleibt, wenn der Endkolben nicht vollständig gegen den Zwischenkolbenboden aufgelaufen ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines in ganz schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispieles weitergehend erläutert. Es zeigen:

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Figur 1 den neuen Teleskopzylinder im eingefahrenen Zustand,

Figur 2 den Teleskopzylinder in der ersten Ausfahrstufe,

Figur 3 den vollständig ausgefahrenen Teleskopzylinder .

Der zweistufige Teleskopzylinder besteht aus dem Zylinder 11 mit dem Boden 111 und dem Zylinderdruckraum 112, dem Zwischenkolben 12 mit dem Boden 121 und dem Zwischenkolbendruckraum 122 und dem Endkolben 13 mit dem Boden 131, dem Kolbenraum 132 sowie dem Kopf 133. Zwischen dem Zylinder 11 und dem Zwischenkolben 12 liegt der Zylinderringraum 113, zwischen dem Zwischenkolben 12 und dem Endkolben 13 der Zwischenkolbenringraum 123. Über im Bodenbereich des Zwischenkolbens 12 vorgesehene Durchgänge 124 und 124', sogenannte Steuerbohrungen, ist der Zwischenkolbendruckraum 122 mit dem Zylinderringraum 113 verbunden, ein Durchgang 134 im Bodenbereich des Endkolbens 13 stellt die Verbindung vom Kolbenraum 132 des Endkolbens 13 zum Zwischenkolbenringraum 123 her.

ΛΑ

Für die Abdichtung des Zwischenkolbens 12 gegenüber dem Zylinder 11 sind dichte Dichtungen 21 und

22 vorgesehen, von denen die Dichtung 21 in den Zwischenkolbenboden 121 eingelassen ist und die Zylinderräume 112 und 113 gegeneinander abdichtet und die in den Zylinder 11 eingelassene Dichtung 22 den Zylinderringraum 113 nach außen abdichtet.

In entsprechender Weise sind zur Abdichtung des Endkolbens 13 gegenüber dem Zwischenkolben 12 Dichtungen 23, 24 und 26 vorgesehen, wobei die in den Endkolbenboden 131 eingelassenen Dichtungen 23 und 26 sich gegen den Zwischenkolben 12 abstützen und den Zwischenkolbendruckraum 122 gegenüber dem Zwischenkolbenringraum 123 abdichten und die in den Zwischenkolben 12 eingelassene, sich gegen Endkolben 13 abstützende Dichtung 24 den Zwischenkolbenringraum 123 nach außen abdichtet. Bei den Dichtungen

23 und 24 handelt es sich wiederum um dichte Dichtungen, die dem Endkolbenboden 131 zusätzlich zugeordneten Dichtung 26 hingegen ist eine elßs^rische Kolbenringdichtung, die in der Lage ist, fSteuerbohrungen 124 und 124' im Zwischenkolben 12 zu überfahren.

-ja -

Die Ausfahrdruckmittelleitung 31 und die Einfahrdruckmittelleitung 41 sind an den Kopf 133 des Endkolbens 13 angeschlossen. Die in an sich bekannter Weise durch ein aufsteuerbares (42) Rückschlagventil 32 abgesicherte Ausfahrdruckmittelleitung 31 setzt sich in Form einer Durchführung durch den Kolbenraum 132 des Endkolbens 13 in einen ■-W Durchgang 136 im Endkolbenboden 131 zum Zwischen-

'kolbendruckraum 122 fort. Im Zwischenkolbenboden befindet sich ein Durchgang 126 vom Zwischenkolbendruckraum 122 zum Zylinderdruckraum 112. Die Einfahrdruckmittelleitung 41 mündet unmittelbar in den Kolbenraum 132 des Endkolbens 13. Im Endkolbenboden 131 ist dann noch ein weiterer Durchgang 137 vom Kolbenraum 132 des Endkolbens 13 zum Zwischenkolbendruckraum 122 vorgesehen, in den ein Wechselventil 43 eingefügt ist, dessen nicht sperrbarer Abgang 433 in eine Ringnut 138 am Umfang des Endkolbenbodens 131 zwischen den Dichtungen 23 und 26 mündet.

Ausgefahren wird der Teleskopzylinder durch Einspeisung von Druckmittel durch die Druckmittelleitung 31, das gleichzeitig vor dem Zwischenkolbenboden 131 und

vor dem Endkolbenboden 131 ansteht. Der Schließkörper 434 des im Endkolbenboden 131 befindlichen Wechselventils 43 nimmt dabei die in Figur 2 dargestellte Lage ein. Aufgrund der größeren Bodenfläche fährt zunächst der Zwischenkolben 12 aus, wobei das im Zylinderringraum 113 befindliche Druckmittel durch die Steuerbohrung 124 im Zwischenkolben

12 und den über die damit korrespondierende Ringnut

_t 138 im Endkolbenboden 131 zugänglichen, vom Wechselventil 43 zum Kolbenraum 132 des Endkolbens 13 hin abgesperrten Durchgang 13 7 im Endkolbenboden 131 dem Zylinderdruckraum 112 mit zugeführt wird. Nachdem der Zwischenkolben 12 ausgefahren ist, fährt der Endkolben 13 unter der Einwirkung des vor seinem Boden 131 anstehenden Druckmittels aus. Das dabei aus dem Zwischenkolbenringraum 123 verdrängte Druckmittel strömt durch den Durchgang 134 im Endkolben

13 in den Kolbenraum 132 des Endkolbens 13 und von dort durch die Druckmittelleitung 41 zum Tank ab.

Es handelt sich hierbei also um eine flächenabhängige Steuerung der Ausfahrfolge Zwischenkolben-Endkolben .

- yr -

Soll der ausgefahrene Teleskopzylinder (Figur 3) eingefahren werden, wird Druckmittel über die Druckmittelleitung 41 eingespeist, wobei der Schließkörper 434 des Wechselventils 43 im Endkolbenboden 131 in die in Figur 1 dargestellte Lage übergeht. Hierbei wird zunächst zwangsläufig der Zwischenkolbenringraum 123 mit Druckmittel beaufschlagt und der Endkolben 13 eingefahren. Das dabei aus dem Zwischenkolbendruckraum 122 verdrängte Druckmittel strömt bei aufgesteuertem Rückschlagventil 32 in der Druckmittelleitung 31 durch den Durchgang 13# im Endkolbenboden 131, die Durchführung 33 im Endkolben 13 und die Druckmittelleitung 31 zum Tank hin ab. Sobald der Endkolben 13 eingefahren ist, gelangt weiteres durch die Druckmittelleitung 41 zugeführtes Druckmittel durch den zum Zwischenkolbendruckraum 122 hin abgesperrten Durchgang 137 und den nicht sperrbaren Abgang 433 des in den Durchgang eingefügten Wechselventils 43 über die in Einfahrendlage des Endkolbenbodens 131 mit dem Durchgang 124 im Zwischenkolben 12 korrespondierende Ringnut 138 im Endkolbenboden 131 in den Zylinderringraum 113, unter dessen Einwirkung dann auch der Zwischenkolben 12 eingezogen wird. Das dabei aus dem Zylin-

derdruckraum 112 verdrängte Druckmittel wird durch den Durchgang 126 im Zwischenkolbenboden 121, den Durchgang 136 im Endkolbenboden 131, die Durchführung 33 im Endkolben 13 und die Druckmittelleitung 31 ebenfalls zum Tank hin abgeführt. Es handelt sich hierbei also um eine zwangsgesteuerte Einfahrfolge Endkolben - Zwischenkolben.

Der zusätzliche Durchgang 124' im Zwischenkolben ist vorsorglich vorgesehen, damit bei nicht vollständig eingefahrenem Endkolben 13 gleichwohl das beim Ausfahren des Teleskopzylinders aus dem Zylinderringraum 113 verdrängte Druckmittel in den Zylinderdruckraum 112 gelangen kann.

AC

Leerseite

Claims

j NACHGEREfCHT |

M 280 Patentansprüche

l.jZwei- oder mehrstufiger hydraulischer Teleskopzylinder mit endkolbenseitiger Druckmittelzuführung, wobei die durch ein aufsteuerbares Rückschlagventil abgesicherte Ausfahrdruckleitung sich durch den Endkolben erstreckt und in einen Durchgang im Boden des Endkolbens zum Zwischenkolbendruckraum mündet, mit einem Durchgang im Boden des Zwischenkolbens vom Druckraum des Zwischenkolbens zum Druckraum des Zylinders sowie einem weiteren Durchgang im Bodenbereich des Zwischenkolbens zum Ringraum des Zylinders, und die Einfahrdruckleitung in den Endkolben mündet, der im Bodenbereich mit einem Durchgang zum Zwischenkolbenringraum versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (131) des Endkolbens (13) im Abstand voneinander zwei Dichtungen (23,26) vorgesehen sind, von denen die zylinderseitige eine Kolbenringdichtung ist und die endkolbenseitige eine dichte elastische Dichtung, und der Endkolbenboden (131) mit einem weiteren, durch ein 3/2-Wegeventil (43) abgesicherten Durchgang (137) zum Druckraum (122) des Zwischenkolbens (12) versehen ist, wobei der nicht sperrbare Abgang (433)

des 3/2-Wegeventils (43) am Umfang des Endfeoifeesii bodens (131) zwischen den Dichtungen (23,26) mündet, und die Mündung (138) im eingefahrenen Zustand des Endkolbens (13) mit dem Durchgang (124) im Zwischenkolben (12) zum Ringraum (113) des Zylinders (11) korrespondiert.
2. Teleskopzylinder nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenkolben (12) unterhalb des Durchganges (124) im Abstand von diesem Durchgang ein weiterer Durchgang (124') zum Zylinderringraum (113) vorgesehen ist.
3. Teleskopzylinder nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das im zusätzlichen Durchgang (137) im Zwischenkolbenboden vorgesehene 3/2-Wegeventil (43) ein Wechselventil ist.
4. Abwandlung des Teleskopzylinders nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Einfahrdruckmittelleitung sich durch den Endkolben bis zum zusätzlichen Durchgang im Endkolbenboden fortsetzt,das 3/2-Wegeventil im Kopf des Endkolbens angeordnet ist und an den nicht sperrbaren Abgang des 3/2-Wegeventils eine

weitere.sich durch den Endkolben erstreckende Durchführung angeschlossen ist, die in einen weiteren, am Umfang des Zwischenkolbenbodens zwischen den Dichtungen mündenden Durchgang übergeht.