DE3330670A1 - Doppeltwirkende kolben-zylinder-einheit - Google Patents
Doppeltwirkende kolben-zylinder-einheitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine doppeltwirkende Kqlben-Zylinder-Einheit,
deren im Zylinder geführter,:, an
einer Kolbenstange befestigter Kolben an seiner
(ersten) Stirnseite mit einem Druckmittel, insbesondere Hydrauliköl, zu beaufschlagen ist, welches über einen an einem Endabschnitt des Zylinders angeordneten ersten Anschlußstutzen gesteuert in den Zylinder zu leiten ist und an seiner gegenüberliegenden anderen (zweiten) Stirnseite mit Druckmittel zu beaufschlagen ist, welches sich in einer von
einem mittleren Abschnitt der Kolbenstange und der Innenwandung des Zylinders, der zweiten Stirnseite
einer Kolbenstange befestigter Kolben an seiner
(ersten) Stirnseite mit einem Druckmittel, insbesondere Hydrauliköl, zu beaufschlagen ist, welches über einen an einem Endabschnitt des Zylinders angeordneten ersten Anschlußstutzen gesteuert in den Zylinder zu leiten ist und an seiner gegenüberliegenden anderen (zweiten) Stirnseite mit Druckmittel zu beaufschlagen ist, welches sich in einer von
einem mittleren Abschnitt der Kolbenstange und der Innenwandung des Zylinders, der zweiten Stirnseite
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des Kolbens sowie einem Zylinder-Endstück gebildeten
Riηαkammer befindet und mit einem Druckmittelspeicher
in Verbindung steht, der über einen am anderen Enöabschnitt des Zylinders angeordneten zweiten Anschluß-Stutzen
mit der Ririgkammer verbunden ist.
Derartige gattungsmäßige Kolben-Zylinder-Einheiten werden in aller Regel hydraulisch betrieben und demgemäß
- in Übereinstimmung mit der in praxi üblichen
I Terminologie - nachstehend auch kurz als Hydrozylinder
■ bezeichnet.
i Doppeltwirkende Hydrozylinder besaßen früher stets
zwei jeweils an den Endabschnitten des Zylinders angeordnete Anschlußstutzen für Druckmittel, also üblicher-I
weise Hydrauliköl, zwischen denen eine Verbindungs-
!· leitung mit einem entsprechenden Umsteuerventil vor-
I handen war, mit dem je nach der gewünschten Kolbenstangenstellung
wahlweise entweder die erste oder : zweite Kolbenstirnseite zu beaufschlagen war. Nun
handelt es sich aber bei dem erwähnten Steuerventil
: der erwähnten Anschlußleitung an den zweiten Anschluß-
i stutzen etc. um Bauteile, die kostenmäßig bei derarti-
■; gen Hydrozylindern bereits durchaus beachtlich sind und
. zu einer keineswegs unbeachtlichen Verbilligung führen,
i wenn man auf sie verzichten kann. Es kommt hinzu, daß
; man häufig einen zweiten Druckmittelanschluß für eine
: zweite Druckmittelleitung auch aus Montagegründen,
! Platzgründen u.dgl. nicht wünschte, und zwar insbesondere
nicht bei mit derartigen doppeltwirkenden Hydrozylindern zu bestückenden Vorrichtungen, die auch im übrigen
- außerordentlich preisgünstig ausgestaltet sein müssen,
' _ um Wettbewerbsfähig zu sein.
ORIGINAL INSPECTED
BAD ORIGINAL COPY
Aus diesem Grunde ist man dann zu einer Kolben-Zylinder-Einheit
ohne zweiten Anschlußstutzen (und
selbstverständlich ohne entsprechende Anschlußleitung,
ohne entsprechend kompliziertes Steuerventil etc.) gekommen und hat die Rückführung der Kolbenstange : mittels einer aufsenliegenden Feder bewirkt. Diese ; Feder wird bei der hier besprochenen Ausgestaltung J bei Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens unter Zug ί gesetzt. Schaltet man die Druckmittelbeaufschlagung ■ dann ab und gibt die Anschlußleitung zur Rückströmung 1 frei, so sorgt bei einem derartigen Kydrozylinder die -~| in dieser ausgefahrenen Stellung dann unter ent- . | sprechendem Zug stehende Feder dafür, daß sich die
Kolbenstange in die Ausgangsstellung zurückbewegt. ■ '■
selbstverständlich ohne entsprechende Anschlußleitung,
ohne entsprechend kompliziertes Steuerventil etc.) gekommen und hat die Rückführung der Kolbenstange : mittels einer aufsenliegenden Feder bewirkt. Diese ; Feder wird bei der hier besprochenen Ausgestaltung J bei Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens unter Zug ί gesetzt. Schaltet man die Druckmittelbeaufschlagung ■ dann ab und gibt die Anschlußleitung zur Rückströmung 1 frei, so sorgt bei einem derartigen Kydrozylinder die -~| in dieser ausgefahrenen Stellung dann unter ent- . | sprechendem Zug stehende Feder dafür, daß sich die
Kolbenstange in die Ausgangsstellung zurückbewegt. ■ '■
Nun sind aber derartige außenliegende Zugfedern in
zahlreichen Anwendungsfällen in höchstem Maße liner- ;
zahlreichen Anwendungsfällen in höchstem Maße liner- ;
wünscht. Sie werden nicht nur von den Berufsgenossenschaften
als gefährlich angesehen (und bedürfen daher
häufig einer gewissen Kapselung o.dgl., was den Aufwand noch erhöht), sondern werden auch von den Anwendern
nicht gern gesehen, abgesehen davon, daß eine derartige : Ausgestaltung einen recht provisorischen Eindruck
macht und im übrigen auch unterschiedlichsten Störungs-
häufig einer gewissen Kapselung o.dgl., was den Aufwand noch erhöht), sondern werden auch von den Anwendern
nicht gern gesehen, abgesehen davon, daß eine derartige : Ausgestaltung einen recht provisorischen Eindruck
macht und im übrigen auch unterschiedlichsten Störungs-
einflüssen ausgesetzt ist. ;
Aus diesem Grunde ist man zu Hydrozylindern mit sog. '
Hydrospeichern gekommen, d.h. man hat den zweiten An- ;
schlußstutzen zwar - ebenso wie bei der eingangs beschriebenen bekannten Ausgestaltung - vorgesehen, diesen
aber nicht an eine Druckmittelanschlußleitung angeschlossen, sondern vielmehr an einen sog. Hydrospeicher.
Bei diesem handelt es sich um einen weiter unten anhand
des Ausführungsbeispiels noch weiter beschriebenen Druck-
aber nicht an eine Druckmittelanschlußleitung angeschlossen, sondern vielmehr an einen sog. Hydrospeicher.
Bei diesem handelt es sich um einen weiter unten anhand
des Ausführungsbeispiels noch weiter beschriebenen Druck-
BAD ORIGINAL
speicher mit einem im wesentlichen geschlossenen Gehäuse, in dem eine Membran angeordnet ist, auf
deren einer Seite, die mit dem entsprechenden Gehäuseabschnitt eine geschlossene Kammer bildet, ein unter
Druck stehendes Gas (im allgemeinen Stickstoff) angeordnet ist, während die gegenüberliegende Seite der
Membran mit dem restlichen Teil des den Anschluß- : Stutzen aufweisenden Gehäuses an den Anschluß
stutzen des Zylinders angeschlossen ist. Wird der Hydrospeicher über seinen Anschlußstutzen mit Druckmittel
des Hydrozylinders beaufschlagt, so drückt
das Druckmittel das Gas mithin unter Verformung der Membran in seiner Kammer zusammen und baut einen entsprechenden
Druck auf, der je nach den am Anschlußstutzen des Hydrospeichers herrschenden Druckverhältnissen
mithin wieder nach außen.- d.h. hier also in die Ringkammern des Hydrozylinders - abgegeben werden
kann.
! Derartige gattungsmäßige Hydrozylinder mit Hydro-
speichern haben sich an sich bestens bewährt, zumal die Hydrospeicher heutzutage in so großen Stückzahlen
; gefertigt werden, daß der Einzelpreis relativ niedrig
liegt. Sie weisen indes doch noch beachtliche Nachteile auf, die insbesondere darin liegen, daß bei
> Betriebsaufnahme zunächst einmal eine Befüllung der
Ringkammer und des Hydrospeichers mit Druckmittel erfolgen
muß, und vor allem darin, daß aufgrund der stets vorhandenen Leckverluste (an Hydraulikflüssigkeit) an
'■ der Kolbenstange oder/und an der Kolbenseite ein Druckabfall
in dem System Ringkammer/Hydrospeicher entsteht, der nach bestimmter Betriebszeit schließlich
zwangsläufig zum Ausfall der Kolben-Zylinder-Einheit -~ führt.
' ORIGINAL INSPECTED BAD ORIGINAL
*- ■ .1330670
Der vorliegenden Erfindung liegt die Autgabe zugrunde, die Kolben-Zylinder-Einheit der eingangs beschriebenen
Gattung unter Vermeidung der vorgenannten und weiterer Nachteile dahingehend zu verbessern, daß bei den
grundsätzlich nicht vermeidbaren Leckverlusten dennoch kein Druckabbau erfolgt und die Kolben-Zylinder-Einheit
mithin trotz der sich zwangsläufig einstellenden Leckverluste betriebsbereit bleibt. Dabei soll weiterhin
auf einen gesonderten Füllvorgang der Ringkammer und des Hydrospeichers mit Druckmittel unter
entsprechendem Druck verzichtet werden können. Weiterhin ist angestrebt, daß bei betrieblichen
Störungen eine Reparatur bzw. ein Austausch der Kolben-Zylinder-Einheit
oder des Hydrospeichers ohne weiteres von Laien durchgeführt werden kann, ohne daß es hierbei
zu irgendwelchen Gefährdungen der betreffenden Person kommen kann. Schließlich sollen aufgrund der
erfindungsgemäßen Ausgestaltungen gegenüber der vorbekannten
gattungsmäßigen Ausgestaltung weitere Einsparungen bzw. Verbilligungen dadurch möglich sein,
daß die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit die Verwendung normaler Standarddichtungen (im Gegensatz
zu Spezialdichtungen beim gattungsmäßigen vorbekannten Stand der Technik) gestattet und darüber hinaus keine
so hohen Anforderungen an., die Oberflächenqualitäten
der Zylinderinnenwand stellt wie dieses beim Stand der Technik der Fall ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Anschlußstutzen
und dem zweiten Anschlußstutzen der Kolben-Zylinder-Einheit eine Verbindungsleitung vorhanden ist,
über we3che ein Druckausgleich erfolgen kann, wenn der
Kolben an seiner ersten Stirnseite von dem Druckmittel
BAD ORIGINAL COPY
mit Druck b';auf schlagt wi rd/ und daß die Verbindunnsleitung
unterbrochen ist, wenn der Kolben an seiner ersten Stirnseite nicht von dem Druckmittel mit
Druck beaufschlagt wird, also die am ersten AnschlußstULzen
angeschlossene Zu- und Abflußleitung "offen", d.h. ohne Druck ist und das Druckmittel, also im
allgemeinen das Hydrauliköl, in bekannter und üblicher Weise zurückströmt, -wobei erkennbar als Steuerbzw.
Absperrorgan^ in der zum ersten Anschlußstutzen der Kolben-Zylinder-Einheit führenden Leitung lediglich
ein einfacher Kugelhahn o.dgl. vorhanden zu sein braucht.
j . Die Verbindungsleitung ist bevorzugt innerhalb des
! Zylinders angeordnet, und zwar erstreckt sie -sich gemäß
j einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung durch
den Kolben und einen Abschnitt der Kolbenstange, wobei zur Realisierung der vorstehend beschriebenen Sperrmaßnahme
in der Verbindungsleitung ein Rückschlagventil
i' angeordnet sein kann,
In einer besonders einfachen, robusten und demgemäß
ϊ betriebssicheren und darüber hinaus auch noch äußerst
preiswertigen Ausgestaltung ist die Verbindungsleitung
als (Doppel-)Durchgangsbohrung ausgebildet, die sich
: von der ersten Stirnseite des Kolbens bis zu einem
: Umfangsabschnitt der Kolbenstange erstreckt, welcher
stets mit der Ringkammer in Verbindung steht.
Das Rückschlagventil besteht bevorzugt aus einer Kugel und einer Druckfeder, die sich an ihrem einen Ende an
der Kolbenstange und an ihrem anderen Ende an der Kugel abstützt und diese in Richtung auf die erste Stirnseite
ORIGINAL INSPECTED
BAD ORIGINAL COPY
40
der Kugel gegen einen Kugelsitz drückt, wobei die Vorspannung der Feder - ggf. durch Auswechseln bevorzugt
veränderbar ist, um unterschiedliche Gegendruckverhältnisse
ohne weiteres realisieren zu können.
Um sicherzustellen, daß sich bei Druckirittelbeaufschlagung
der ersten Stirnseite des Kolbens stets
ein Druckausgleich zur Ringkammer und damit zum ;
Hydrospeicher hin ergeben kann, wie dieses weiter ■
unten noch im einzelnen beschrieben ist, während dieser \
Druckausgleich im anderen Betriebszustand unterbrochen —j ist, ist bevorzugt vorgesehen, daß sich die Kugel bei
Druckbeaufschlagung durch das Druckmittel an der ;
ersten Stirnseite des Kolbens unter elastischer Verformung der Feder an einen zweiten Kugelsitz anlegt,
wobei an dem zweiten Kugelsitz ein Strömungspfad vorhanden ist, durch welchen bei Anlage der
Kugel am zweiten Kugelsitz Druckmittel durch die Verbindungsleitung strömen kann, wobei dieser
Strömungspfad in Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung als wenigstens eine schlitzförmige Aus- i
nehmung am zweiten Kugelsitz ausgebildet sein kann,
welche die beiderseits benachbart zu dem zweiten ,
Kugelsitz liegenden Abschnitte der Verbindungslei- j
tung stets miteinander verbindet.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter
erläutert. ;
BAD ORIGINAL
KI
Die Zeichnung zeigt eine erf j ndungsgemäße doppeltwirkende
Kolben-Zylindor-Einheit 1 mit einem Druckinittelspei
eher 2 für hydraulische Betätigung, mithin also feinen Hydrozylinder mit Hydrospeicher, dessen
im Zylinder 3 geführter, an einer Kolbenstange 4 befestigter Kolben 6 an seiner vor- und nachstehend
mit "erster" Stirnseite bezeichneten einen Stirnseite 7 mit Hydrauliköl zu beaufschlagen ist, welches über
einen an einem Endabschnitt des Zylinders 3 angeordneten Anschlußstutzen 8 gesteuert in den Zylinder 3
zu leiten ist.
Es ist erkennbar, daß der Zylinder 3 im wesentlichen aus einem Rohrabschnitt 3' besteht, an dessen Enden
jeweils ein Zylinderendstück 9 bzw. .10 angeordnet ist. Das Zylinderendstück 9, welches einen mit einer
Bohrung 12 versehenen Anlenkansatz 13 aufweist, der
mit dem Zylinderstück 9 verschweißt ist, ist seinerseits mit dem Rohrabschnitt 31 verschweißt, wobei
sich der Anschlußstutzen 8 an dem vorstehend beschriebenen Ende der Kolben-Zylinder-Einheit 1 befindet.
An dem gegenüberliegenden Ende ist der Rohrabschnitt
; 3' mit dem dort befindlichen Zylinderendstück 10 nicht
unlösbar verbunden, um die Montage und ggf. Demontage der Kolbenstange 4 des Kolbens 6 durchführen zu können,
j Vielmehr ist das buchsenförmige Zylinderendstück 10
mit einem Außengewinde 14 versehen und in ein entsprechendes
Innengewinde eingeschraubt, welches sich . an diesem Ende des Rohrabschnittes 31 befindet. Zur
Erzielung der erforderlichen Dichtigkeit ist zwischen
!; dem Zylinderendstück 9 und der Innenseite des Rohrab-
Schnittes 31 des Zylinders 3 eine Dichtung 16 angeord-
BAD ORIGINAL ORIGINAL INSPECTED
MULHMRKT & BCIiTH-VIhKT
net, bei der es sich um eine normale Standarddichtung
handelt.
Zwei weitere Dichtungen 17 sind an diesem Ende der Kolben-Zylinder-Einheit 1 zwischen der Pvolbenstange
und der im Querschnitt kreisförmigen Innenseite des Zylinderendstückes 10 angeordnet.
An diesem Ende der Kolben-Zylinder-Einheit 1 befindet sich ein zweiter Anschlußstutzen 18 für den Hydrospeicher
2, der in den Anschlußstutzen 18 mit einem mit entsprechendem Außengewinde versehenen Anschluß
eingeschraubt ist.
Das an diesem Ende Jbefindliche Ende der Kolbenstange
besitzt - ebenso wie der Anlenkansatz 13 - eine Bohrung 21 und ist, wie in der in der Zeichnung dargestellten
Seitenansicht nicht erkennbar ist, mittig mit einem Schlitz versehen, der sich von seinem freien äußeren
Ende über einen Abschnitt in Richtung auf das.andere Ende der Kolbenstange 4 hin erstreckt, wie dieses an
sich bekannt ist.
Der ebenfalls eine Dichtung 22 zur Innenwandung 23 des Kolbens 3 aufweisende Kolben 6 ist zudem noch:an seiner
Umfangsflache mit einem Führungsband 24 versehen und
besitzt an seiner vor- und nachstehend mit "erster Stirnseite" bezeichneten, radial verlaufenden Beaufschlagungsseite
7 eine Ausgestaltung, die verhindert, daß die erste Stirnseite 7 sich ohne Freilassung eines
Raumes 26 in voller Größe an die Innenseite des Zylinderendstückes 9 anlegen kann. Vielmehr ist, wie dieses
aus der Zeichnung erkennbar ist, stets ein solcher
BAD ORIGINAL
Raum 26 vorhanden, so daß sich in diesem bei Zufuhr von unter Druck stehendem Druckmittel über die in
der Zeichnung nicht dargestellte Anschlußleitung an den ersten Anschlußstutzen 8 in Richtung des Pfeiles
27 im Raum 26 ein Druck aufbauen kann (das Druckmittel kann aus dem Anschlußstutzen 8 durch eine
im Zylinder 3 befindliche Bohrung 28 in den Raum 26 einströmen).
Soll die Kolbenstange 4 zwecks Betätigung irgendeiner' Einrichtung, Vorrichtung oder eines Bauteils (in der
Zeichnung nicht gezeichnet) aus der in der Zeichnung eingestellten einen Endlage in Richtung des Pfeiles
nach links bewegt werden, so öffnet die betreffende Bedienungsperson ein in der sich an den ersten Anschlußstutzen
8 anschließenden Leitung angeordnetes Kugelventil und es kommt zu einem Strömen von Hydraul£köl
in Richtung des Pfeiles 27 in den Raum 26, wobei d&nn mithin auf den Kolben 6 eine Kraft ausgeübt wird,
die dem Produkt des aufgebauten Druckes (von beispielsweise 180 bar) multipliziert mit der Projektionsfläche
der ersten Stirnseite 7 auf eine rechtwinklig zur Mittelachse 31 verlaufenden Ebene entspricht und es
kpmmt aufgrund dieses Druckes zu einer Bewegung der Kolbenstange 4 in Richtung des Pfeiles 29.
Ohne daß an dieser Stelle bereits darauf eingegangen werden soll, wie Druckmittel in die Ringkammer 32 gelangt
und wie in dieser ein Druck aufgebaut wird, wird hiervon an dieser Stelle einmal ausgegangen - also
ehtsprechend dem üblichen Betriebszustand -,. so daß demgemäß festgestellt werden kann, daß der Kolben 6
seiner ringförmigen zweiten Stirnseite 33 einen
i.r\ ι
Druck auf die in der Ring kaminer 3 2 befindliche Hydraulikflüssigkeit ausübt, so daß diese bei der
Bewegung der Kolbenstange 4 und des Kolbens 6 in Richtung des Pfeiles 29 nach links über den zweiten
Anschlußstutzen 18 in den Hydrospeicher entweicht und dort auf die bereits weiter oben beschriebene
Membran drückt, so daß die auf der anderen Seite der Membran in einer geschlossenen Kammer vorhandene
Gasfüllung (Stickstoff) entsprechend zusammengedrückt wird.
Es sei noch darauf verwiesen, daß die Fläche der zweiten Stirnseite 33 des Kolbens C kleiner ist als
dessen erste Stirnseite, so daß in der Ringkammer in normalem Betriebszustand bei Beaufschlagung des
Raumes 26 mit Druckmittel ein kleinerer Druck herrscht als im Raum 26.
Soll zwecks entsprechender Rückbetätigung der mit der Kolben-Zylinder-Einheit 1 zu betätigenden Einrichtung
o.dgl. eine Rückbewegung entgegen dem Pfeil 29 erfolgen, so betätigt die Bedienungsperson mithin den
in der Zeichnung nicht dargestellten Kugelhahn, so daß dem Anschlußstutzen 8 und damit dem Raum 26 kein unter
Druck stehendes Druckmittel mehr zugeführt wird. Vielmehr ist die an den ersten Anschlußstutzen 8 anschließende
Leitung dann "offen" und ohne Überdruck zur Rückströmung von Hydraulikflüssigkeit frei. Der
hierfür erforderliche Druck wird von dem Hydrospeicher ausgeübt, der die in der Ringkammer 3 2 vorhandene
Hydraulikflüssigkeit unter entsprechendem Druck hält und bei der Rückbewegung lediglich ein Ausschieben
ohne beachtlichen Gegendruck bewirken muß.
Nun kommt es,wie weiter oben dargelegt, im Verlaufe
des Betriebes zwangsläufig zu gewissen Leckverlusten an den Dichtungen 16, 17, was im Verlaufe des Betriebes
schließlich zu einem Ausfall der Kolben-Zylinder-Einheit 1 führen würde, wenn man nicht
die Leckverluste (unter entsprechendem Druck) ausgleicht.
Dieses erfolgt bei der vor- und nachstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltung ebenso wie das
anfängliche Auffüllen der Ringkammer 3 2 bzw. des Druckmittelspeichers 2 selbsttätig dadurch, daß
zwischen dem ersten Anschlußstutzen 8 und dem zweiten Anschlußstutzen 18 eine Verbindung geschaffen
worden ist, über welche stets ein Druckausgleich er-
4·
folgen kann, wenn der Kolben 6 an seiner ersten Stirnseite 7 von dem Druckmittel mit Druck beaufschlagt
wird, während die Verbindung unterbrochen ist, wenn der Kolben 6 an seiner ersten Stirnseite 7 nicht von
unter Druck stehendem Druckmittel beaufschlagt wird, sondern die Zuflußleitung offen ist und das Hydraulik-Öl
zurückströmt. Diese Verbindungsleitung ist, wie aus der Zeichnung erkennbar ist, innerhalb des Zylinders
■ ■ ··-- 3 angeordnet, und zwar erstreckt sie sich durch den
■ Kolben 6 und einen Abschnitt der Kolbenstange 4. Beide
sind nämlich mit einer auf der Mittelachse 31 liegenden Bohrung 34 bzw. 36 versehen, wobei sich an die
axial verlaufende Bohrung 36 eine radial verlaufende
Bohrung 37 anschließt, die bis zur Ringkammer 32 führt und in jeder Kolbenstellung mit dieser verbunden ist.
Wie weiterhin aus der Zeichnung erkennbar ist, er-
; weitert sich die im Kolben 6 vorgesehene Bohrung 3 4
ι an dem der Kolbenstange 4 zugekehrten Ende des Kolbens
. copy
ORIGINAL INSPECTED
■ BAD ORIGINAL
330670
und bildet dort einen Sitz 38 für eine Kugel 39, die
in dem Erweiterungsabschnitt 34' der Bohrung 34 liegen kann, also einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist
als die Länge des Erweiterungsabschnittes 34". Auch die Bohrung 36 weist einen Erweiterungsabschnitt 36'
auf. In diesem ist eine unter Vorspannung stehende Druckfeder 41 angeordnet, die sich mithin an ihrem
einen Ende an der Schulter 42 abstützt,die sich aufgrund der Erweiterung der Bohrung 36 bildet, und mit ihrem
anderen Ende an der Kugel 39, so daß sie diese zunächst einmal in Anlage am Kugel'sitz 38 hält.
Wird der Raum 26 durch Druckmittelzufuhr gemäß dem Pfeil 27 mit Druck beaufschlagt und der Kolben 6 mithin
in Richtung des Pfeiles 29 nach links bewegt, so kann auch Druckmittel in die Bohrung 34 des Kolbens
einströmen und die Kugel 39 entgegen der Wirkung der Druckfeder 41 drücken, wobei die Kugel 39 am freien
Ende des Erweiterungsabschnittes 36' zur Anlage
kommt. Dort dichtet sie indes den Erweiterungsabschnitt
36' und damit die Bohrung 36 nicht ab,sondern es sind an diesem "zweiten" Kugelsitz Schlitze 43
vorgesehen, an denen unter Druck stehendes Druckmittel stets aus der Bohrung 34' - an der Kugel 3 9 vorbei in
die Bohrung 36 strömen kann.
Bei Betriebsaufnahme findet mithin zunächst einmal dieser Vorgang statt, d.h. außer dem Raum 26 Und den
Bohrungen 34, 36 wird auch die Ringkammer 32 mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt und damit über den
zweiten AnSchlußstutzen 18 auch der entsprechende Teil
des Druckmittelspeichers 2,bis es aufgrund der geometrischen Verhältnisse zu einem Gleichgewichtszustand
kommt, wenn sich die Kolbenstange 4 in Richtung des Pfeiles 29 ganz nach links bewegt hat.
Wird in dieser Stellung der in der Zuflußleitung und
damit am ersten Anschlußstutzen δ liegende Druck durch Betätigen des nicht dargestellten Kugelventils
weggenommen, so hat dieses zur Folge, daß der im I
Hydrospeicher 2 und der Ringkammer 3 2 herrschende Druck sich nicht nur auf die zweite Stirnseite 33
des Kolbens 6 auswirkt, sondern über die Bohrungen 37, 36 und 36· auch auf die· Kugel 39, so daß diese in die
dargestellte Stellung gedrückt wird, in welcher sie mithin dicht am Kugelsitz 38 anliegt, so daß die jenseits
der Kugel 39 befindliche Druckmittelflüssigkeit mithin entgegen dem Pfeil 27 ausströmen kann,
aber trotzdem (unter entsprechendem Druck stehendes) Druckmittel in der Ringkammer 32 und im Hydrospeicher
verbleibt.
t
Es ist erkennbar, daß etwaige Leckverluste nach dem gleichen Prinzip automatisch ausgeglichen werden, wie die anfängliche Auffüllung erfolgt, und daß demgemäß auch nicht im Verlaufe des Betriebes ein Druckabbau erfolgt, der ein umständliches Nachfüllen unter entsprechendem Druck etc. erfordert.
Es ist erkennbar, daß etwaige Leckverluste nach dem gleichen Prinzip automatisch ausgeglichen werden, wie die anfängliche Auffüllung erfolgt, und daß demgemäß auch nicht im Verlaufe des Betriebes ein Druckabbau erfolgt, der ein umständliches Nachfüllen unter entsprechendem Druck etc. erfordert.
Aus den gleichen Gründen ist ohne weiteres einleuchtend, daß man bei der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheit
mit Standarddichtungen und nicht sonderlich hoch qualitativen Oberflächen auskommt, da nämlich die
Größe des Leckverlustes (selbstverständlich innerhalb vernünftiger Grenzen) im Gegensatz zu dem oben beschriebenen
Stand der Technik völlig unkritisch ist.
! copy original inspected
F.ÜEHMEKT& Κί^ΗΜί.ΚΓ..- _ \>
"l::;
Dieses hat aber auch gleichzeitig eine höhere· Standzeit zur Folge, da bekanntlich Dichtungen mit·geringen
Leckverlusten größere Anpreßkräfte an "flie
Dichtflächen erfordern, was wiederum bei einer entsprechenden Relativbewegung zu entsprechend höherem
Verschleiß führt. ;
-i j
Die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit erfüllt
mithin sämtliche Aufgaben gemäß den an sie gestellten Anforderungen in geradezu optimaler Weise, wobei die
hierfür getroffenen Maßnahmen, nämlich die Ausbildung der Bohrungen 34, 36 sowie die Anordnung der Druckfeder
41 und der Kugel 39 mit außerordentlich: geringem Aufwand zu praktizieren sind, da man die Kolbenstange
zu Bearbeitungszwecken ohnehin eingespannt hat und es
mithin käner zusätzlichen Ausrichtarbeit bedarf, um die Bohrungen herzustellen. Die Montage der Feder und
der Kugel ist ersichtlich denkbar einfach, und es kommt hinzu, daß diese Mehrkosten zumindest z^T. dadurch
kompensiert werden, daß die Innenwandung 23 des Zylinders 3 keine besonders hohen Glätteanforderungen
stellt und weiterhin die zum Einsatz kommenden Dichtungen aufgrund ihrer Standardausführungen nennenswert
preiswerter sind als die Spezialdichtungien, wie sie bei dem vergleichbaren Stand der Technik 'yorgesehen
sein müssen, um die Leckverluste und den damit verbundenen Druckabfall so klein wie nur irgend -möglich
zu machen.
ORIGINAL INSPECTED Q BAD ORIGINAL I
*3 333067ΊΓ
£,ϊ·.31Τ'ί«" -£1 OHEIiLIoTE
^ KOlben-Zylinder-Einheit (=Hydrozylinder)
üruckraxtrelspeicher (= hydrospeicher) | ? | |
-ζ
1 |
Zylinder (von 1) | |
K<*>lben?t2rOe (von 1^ | ä. | |
5 | ||
& | Kolben (von 1) | 5 |
7 | erste Stirnseite (von β) | 7 |
8 | erster Anschlußstutzen (an 3) | 6 |
9 | Zylinderendstück (von 3) | 9 |
10 | Zylinderendstück (von 3) | 10. |
11 | _ * | 11 |
12 | Bohrung (von 13) | 12 |
15 | Anlenkansatz | 1^ |
14- | Gewinde (von 10) | 14 |
15 | 15 | |
16 | Dichtung | 16. |
17 | Dichtungen | 17. |
18 | zweiter Anschlußstutzen | 18. |
19 | Anschluß | 19. |
20 | _ * | 20. |
21· | Bohrung | 21 |
22 | Dichtung (von 6) | 22. |
25 | Innenwandunq (von 3) | 23. |
24 | Führungsband | .24 |
PS | 25 | |
?£ | Raum | 2L· |
Pfeil | 27 | |
Bohrung (in 3) | ?.8 | |
2? | Pfeil | 29^' |
- ■- - '' ' | 50 |
ORIGINAL INSPECTED BAD ORIGINAL COPY
i l'v h-yt.n.Wn
Mittelachse (von 1)
Riijqκ aimer | 6) | 34' | 39) | Erweiterunasabschnitt | (von | 34) | |
7,7, | |||||||
34 | 4) | 36' | Erweiterunosabschnitt | (von | 36) | ||
zweite Stirnseite (von 6) | 4) | ||||||
36 | Bohrung (in | für | 35 | ||||
37 | — | ||||||
35 | Bohrung (in | ||||||
Bohrung (in | |||||||
Kugelsitz (i |
39 Kugel
-,Q
40 _
41 Druckfeder | 41 |
42 Schulter | IXO |
4-3 Schlitze | 45 |
44 | |
45 | |
46 | : . 46 |
47 | 47 |
45 | 48 |
49 | 49 |
50 | 50 |
51 | 51 |
52 | 52 |
53 | 53 |
5^ | 54 |
55 | 55 |
56 | : 56 |
57 ' · | 57 |
58 | ': 53 |
59 | 59 |
60 | 60 |
61 | -61 |
62 | 62 |
65 | 63 |
64 | 64 |
65 | 65 |
COPY
BAD ORIGINAL
Claims (9)
- BX 17 99Ansprüche1 .) Doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Einheit, deren im Zylinder geführter, an einer Kolbenstange befestigter Kolben an seiner (ersten) Stirnseite mit einem Druckmittel,insbesondere Hydrauliköl, zu beaufschlagen ist, welches über einen an einem Endabschnitt des Zylinders angeordneten ersten Anschlußstutzen gesteuert in den Zylinder zu leiten ist und an seiner gegenüberliegenden anderen (zweiten) Stirnseite mit Druckmittel zu beaufschlagen ist, welches sich in einer von einem mittleren Abschnitt der Kolbenstange und der Innenwandung des Zylinders, der zweiten Stirnseite des Kolbens sowie einem Zylinder-Endstück gebildeten Ringkammer befindet und mit einem Druckmittelspeicher in Verbindung steht, der über einen am anderen Endabschnitt des Zylinders angeordneten zweiten Anschlußstutzen mit der Ringkammer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Anschlußstutzen (8) und dem zweiten Anschlußstutzen (18) eine Verbindungsleitung (34, 36, 37) vorhanden ist, über welche ein Druckausgleich erfolgen kann, wenn der Kolben (6) an seiner ersten Stirnseite (7) von dem Druckmittel mit Druck beaufschlagt ist; und daß die Verbindung (34, 36, 37) unterbrochen ist, wenn der Kolben (6) an seiner ersten Stirnseite (7) nicht von dem Druckmittel mit DruckBAD ORIGINAL ^ORIGINAL TNSPECTEDsy* )i !! > ' r·: ι i\ i'iji ii 'ir.Ky^ -beaufschlagt wirid.
- 2. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (34, 36,37) innerhalb des Zylinders (3) angeordnet ist.
- 3. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbindungsleitung (34, 36, 37) durch den Kolben (6) von einem Abschnitt der Kolbenstange (4) erstreckt. ,
- 4. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitunc (34, 36, 37) als Durchgangsbohrung ausgebildet ist, die sich von der ersten Stirnseite (7) des Kolbens (6) bis zu einem Umfangsabschnitt der Kolbenstange (4) erstreckt, welcher stets mit der Ringkammer (32) in Verbindung steht.
- 5. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (34, 36, 37) ein Rückschlagventil (38, 39, 41) angeordnet ist.
- 6. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 5 einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (38, 39, 41) aus einer Kugel (39) und einer Druckfeder (41) besteht, die sich an ihrem einen Ende an der Kolbenstange (4) und an ihrem anderen Ende an der Kugel (39) abstützt und diese in Richtung auf die erste Stirnseite (7) des Kolbens (6) gegen einen Kugelsitz (38) drückt." : " 333067
- 7. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (41) veränderbar ist.
- 8. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kugel (39) bei Druckbeaufschlagung durch das Druckmittel an der ersten Stirnseite (7) des Kolbens (6) unter elastischer Verformung der Feder (39) an einen zweiten Kugelsitz anlegt, wobei an dem zweiten Kugelsitz ein Strömungspfad (43) vorhanden ist, durch welchen bei Anlage der Kugel (39) am zweiten Kugelsitz Druckmittel durch die Verbindungsleitung (34, 36, 37) strömen kann.
- 9. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungspfad als wenigstens eine schlitzförmige Ausnehmung (43) am zweiten Kugelsitz ausgebildet ist, welche die beiderseits benachbart zu dem zweiten Kugelsitz liegenden Abschnitte (341, 36') der Verbindungsleitung (34, 36, 37) stets miteinander verbindet.ORIGINAL INSPECTED BAD ORIGINAL .
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Owner name: BUETER, JOSEF BUETER, HEINRICH, 4472 HAREN, DE |
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8130 | Withdrawal |