DE3744085C2 - - Google Patents
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
- F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
- F15B15/283—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using a cable wrapped on a drum and attached to the piston
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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- E21D15/14—Telescopic props
- E21D15/44—Hydraulic, pneumatic, or hydraulic-pneumatic props
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Mehrfachteleskopzylinder
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4.
Mehrfachteleskopzylinder werden bevorzugt dort eingesetzt, wo große
Hubwege bei geringer Baugröße des Hubzylinders gefordert sind. Der
Einsatz solcher Mehrfachteleskopzylinder ist in der Praxis jedoch da
durch begrenzt, daß der Hubweg der aus dem Hubzylinder ausfahren
den Kolben nicht exakt vorgebbar ist. Das bedeutet, daß eine einmal
erreichte Ausfahrstellung der Kolben nach dem Wiedereinfahren nur
ungefähr wieder erreichbar ist.
Deshalb ist ein gattungsgemäßer Mehrfachteleskopzylinder vorgeschla
gen worden (JP 53-93 263 A) bei dem zur Hubwegmessung ein innerhalb
des Mehrfachteleskopzylinders geführtes Seil verwendet wird, welches
außerhalb des Mehrfachteleskopzylinders aufgewickelt wird. Die Wickel
einrichtung ist gleichzeitig Meßeinrichtung, von der steuernd oder
regelnd auch auf das Ventil eingewirkt werden kann, wie das grund
sätzlich auch in anderem Zusammenhang bekannt ist (Zeitschrift
"Fluid", Dezember 1984, Seiten 21-23). Nachteilig bei der insoweit be
kannten Ausführung ist, daß das zur Messung des Hubweges einge
setzte Seil durch die Basis des Mehrfachteleskopzylinders herausgeführt
werden muß. Das bedingt naturgemäß Leckagen, die bei der bekannten
Auführung möglicherweise hingenommen werden können, die aber immer
dann nicht mehr akzeptiert werden können, wenn mit sehr hohen
Hydraulikdrücken gearbeitet wird.
Ferner sind einfache Hubzylinder bekannt (DE-GM 85 16 682, DE-GM
84 35 666, DE-OS 22 60 300) bei denen im Kolben eine Gewindespindel
oder dergleichen geführt ist, die bei der Hubbewegung des Kolbens
eine Drehbewegung ausführt und deren Drehbewegung gemessen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Mehrfachteles
kopzylinder so zu verbessern, daß auch bei hohen Arbeitsdrücken eine
durch Leckagen nicht beeinträchtigte präzise Regelung bzw. Steuerung
möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen einerseits des Patentanspruchs
1 und andererseits des Patentanspruchs 4 gelöst.
Bei allen erfindungsgemäßen Ausführungen wird durch die Anordnung
mehrerer, über Gewinde ineinander schiebbarer Teleskopstufen be
wirkt, daß diese Hubbewegung in eine Drehbewegung umgesetzt wird,
die dann an der Basis des Mehrfachteleskopzylinders mit einem Hubweg-
Positionsgeber oder einem Detektor erfaßt werden kann. Das alles kann
innerhalb des druckdichten Raums des Mehrfachteleskopzylinders an
geordnet werden, so daß Durchführungen beweglicher Teile nicht er
forderlich sind. Überraschenderweise hat sich auch gezeigt, daß die
beanspruchte Anordnung zuverlässig arbeitet, obwohl zumindest eine
in den Hubweg erfassende Teleskopstufe, nämlich die jeweils mittlere
Teleskopstufe, drehbar und axial verschiebbar innerhalb des Mehrfach
teleskopzylinders angeordnet ist.
Bei der Ausführung nach Patentanspruch 1 kann die Vorgabe eines Soll-
Werts durch einen Schrittmotor erfolgen. Dann bleibt das Ventil des
Mehrfachteleskopzylinders so lange geöffnet, bis der Schrittmotor
seinen Soll-Wert und damit der Mehrfachteleskopzylinder die vorbe
stimmte Hubstellung erreicht hat. Diese Ausführung kommt nahezu ohne
elektronische Baueinheiten aus, weil sie im wesentlichen mechanisch
arbeitet. Lediglich zur Eingabe des Soll-Werts muß beispielsweise der
Schrittmotor entsprechend angesteuert werden.
Vorteilhaft ist die letzte Teleskopstufe gemäß Anspruch 2 um einen aus
dem Mehrfachteleskopzylinder herausgeführten Zapfen verlängert, der
einen Mitnehmer zur Betätigung des Ventils trägt. Dadurch wird eine
konstruktiv einfache und kompakte Bauweise erreicht. Das den Mehr
fachteleskopzylinder ansteuernde Ventil kann in unmittelbarer Nähe
angeordnet werden, so daß sich kurze Leitungswege ergeben. Der auf
dem Zapfen sitzende Mitnehmer steuert das Ventil mechanisch derart,
daß bei Bewegung des Mitnehmers in Richtung auf den Mehrfachtele
skopzylinder der Ringraum und bei Bewegung in Gegenrichtung der
Zylinderraum druckbeaufschlagt wird.
Bei der Ausführung nach Anspruch 3 ist der Hubweg-Positionsgeber am
Ende des Mehrfachteleskopzylinders befestigt, wobei der Zapfen dreh
fest, jedoch axial verschiebbar innerhalb des Hubweg-Positionsgebers
gelagert ist. Eine solche Ausbildung hat den Vorteil, daß der Hubweg-
Positionsgeber, beispielsweise ein Schrittmotor, direkt am Mehrfach
teleskopzylinder befestigt werden kann und aufwendige Axialführungen
sowie eine zusätzliche Lagerung des Zapfens oder der letzten Tele
skopstufe entfallen kann, da diese nahe ihrem Ende innerhalb des
Hubweg-Positionsgebers geführt ist.
Die Ausführung nach Patentanspruch 4 ermöglicht eine exakte Hubweg
erfassung bei konstruktiv einfachem und robustem Aufbau. Voraussetzung
für den Einsatz des Hubwegaufnehmers ist, daß die Enden des Mehr
fachteleskopzylinders zueinander gegen Verdrehen gesichert ist, was
bei der üblichen Anlenkung eines solchen Stellzylinders regelmäßig der
Fall ist. Eine mögliche Mittelstufenverdrehung hat dagegen keinen Ein
fluß auf die Hubwegerfassung.
Bevorzugt können zwei oder mehr Teleskopstufen nach Anspruch 6
begrenzt gelenkig zueinander gelagert sein, damit bei möglichen
Kippbewegungen der Kolben, wie sie beispielsweise bei einseitigen Be
lastungen auftreten, die Gewindeverbindungen nicht blockiert und/oder
beschädigt werden können.
Um bei einer durch äußere Einflüsse bedingten schlagartigen Hubän
derung des Mehrfachteleskopzylinders eine Beschädigung der Gewinde
verbindungen bzw. des Hubwegaufnehmers oder des Hubweg-Positions
gebers zu vermeiden, kann gemäß Anspruch 7 vorgesehen werden, daß
mindestens eine Teleskopstufe axial federnd gelagert ist. Diese axial
federnde Lagerung bildet ein Dämpfungsglied auch für die Gewinde
verbindungen. Die Federkonstante wird dabei zweckmäßigerweise so
gewählt, daß die Teleskopstufen der Hubänderungen des Mehrfach
teleskopzylinders exakt, jedoch gegebenenfalls mit zeitlicher Verzöge
rung folgen.
Vorteilhaft ist auch eine Ausbildung gemäß Anspruch 8, bei der die
axial federnde Lagerung zwischen zwei Teleskopstufen vorgesehen ist.
So kann beispielsweise die Stirnseite einer Teleskopstufe, in der das
Außengewinde der darauf folgenden Teleskopstufe geführt ist, axial
federnd angeordnet sein. Eine solche Ausführung ist besonders raum
sparend und zudem kostengünstig in der Herstellung.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dar
gestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Schnittdarstellung einen Mehrfachteleskop
zylinder mit integriertem Hubwegaufnehmer und nachgeschal
tetem Detektor;
Fig. 2 einen druckausgeglichenen Mehrfachteleskopzylinder im Schnitt
mit bodenseitig angeordnetem Ventil und Sollwertgeber;
Fig. 3 einen flächenausgeglichenen Mehrfachteleskopzylinder mit
bodenseitigem Ventil und Sollwertgeber in Darstellung nach
Fig. 2;
Fig. 4 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit IV in Fig. 1;
Fig. 5 einen Schnitt durch das in den Fig. 2 und 3 dargestellte
Ventil;
Fig. 6 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit IX in Fig. 2.
Der in Fig. 1 dargestellte Mehrfachteleskopzylinder ist zweistufig aus
gebaut und besteht aus einem Zylinder 1, in dem ein äußerer Kolben
2 und ein innerhalb dieses Kolbens 2 geführter innerer Kolben 3 ange
ordnet sind. Innerhalb dieses Mehrfachteleskopzylinders ist koaxial
zur Zylinderachse 15 ein Gewindeteleskop 4 angeordnet, das aus drei
endseitig zueinander festgelegten Teleskopstufen 5, 6 und 7 besteht.
Die erste Teleskopstufe 5 ist mit ihrem einen Ende an der Stirnseite
des inneren Kolbens 3 befestigt. Diese Teleskopstufe 5 ist als Gewinde
stange ausgebildet und weist an ihrem freien Ende einen Anschlag 8
auf.
Die zweite, mittlere Teleskopstufe 6 ist hohlzylindrisch ausgebildet
und weist an ihrem zum Kolben 3 weisenden Stirnseite ein Innengewinde
auf, das mit dem Außengewinde der ersten Teleskopstufe 5 im Eingriff
steht und zusammen mit diesem eine erste Gewindeverbindung 9 bildet.
In der dem Zylinder 1 zugewandten Stirnseite der zweiten Teleskopstufe
6 ist ebenfalls ein Innengewinde vorgesehen, das zusammen mit dem
Außengewinde der dritten Teleskopstufe 7 eine zweite Gewindeverbin
dung 10 bildet.
Die dritte Teleskopstufe 7 ist ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildet
und drehbar, aber axial starr innerhalb des Zylinderbodens 12 ge
lagert. An dem zur Stirnseite des Kolbens 3 weisenden Ende der dritten
und letzten Teleskopstufe 7 ist ein Anschlag 11 vorgesehen, der durch
einen umfangsseitigen Ring gebildet ist.
Die Teleskopstufen 5, 6, 7 sind so dimensioniert, daß sie ineinander
einschiebbar sind, wobei hier die dritte Teleskopstufe 7 in die zweite
Teleskopstufe 6 und die erste Teleskopstufe 5 in die zweite Teleskop
stufe 6 und in die dritte Teleskopstufe 7 einschiebbar sind. Die Ge
windeverbindungen 9 und 10 weisen gleiche Steigungen auf, sie sind
gleichläufig und nicht selbsthemmend. Um zu verhindern, daß die
Teleskopstufen 5, 6, 7 beim Ausfahren der Kolben 3 und 4 außer Ein
griff kommen, sind die Anschläge 8 und 11 vorgesehen.
Die dritte Teleskopstufe 7 ist in dieser Ausführung durch den Zylinder
boden 12 hindurchgeführt und in einem unterhalb des Zylinderbodens
12 angeordneten Lager 13 drehbar, jedoch axial starr gelagert. Die
Drehbewegung der dritten Teleskopstufe 7 wird durch einen jenseits
des Lagers 13 angeordneten Detektor 14 aufgenommen, der ein ent
sprechendes elektrisches Signal an eine nicht dargestellte Regelelek
tronik abgibt. Die Regelelektronik weist einen Sollwertgeber auf, und
steuert entsprechend dem vom Detektor 14 abgegebenen Istwertsignal
ein elektrohydraulisches Ventil, das den Hub des Mehrfachteleskop
zylinders durch entsprechende Druckbeaufschlagung steuert.
Das Gewindeteleskop 4 setzt die translatorische Hubbewegung der
Kolben 2 und 3 in eine dieser entsprechenden Rotationsbewegung der
zweiten bzw. der dritten Teleskopstufe 6, 7 um. Da die Gewindever
bindungen 9 und 10 gleichläufig und gleichsteigend ausgebildet sind,
entspricht die Rotationsbewegung der dritten Teleskopstufe 7 stets dem
Ausfahrhub der Kolben 2 und 3, unabhängig davon, ob sich die erste
Teleskopstufe 5 in die zweite Teleskopstufe 6 oder die zweite Teleskop
stufe 6 in die dritte Teleskopstufe 7 einschiebt bzw. aus dieser aus
fährt. Die Rotationsbewegung der dritten Teleskopstufe 7 wird von dem
Detektor 14 in ein elektrisches Signal umgesetzt, das der Regelelek
tronik als Ist-Größe zugeführt wird.
Der in Fig. 2 dargestellte Mehrfachteleskopzylinder ist druckausge
glichen und weist einen Zylinder 21 auf, in dem ein äußerer Kolben
22 geführt ist, der seinerseits einen inneren Kolben 23 führt. Inner
halb des Mehrfachteleskopzylinders ist ein Gewindeteleskop 4 mit drei
Teleskopstufen 5, 6′, 7 in gleicher Weise wie bei der vorbeschriebenen
Ausführung nach Fig. 1 koaxial zur Zylinderachse 15 angeordnet.
Die dritte Teleskopstufe 7 ist bei dieser Ausführung innerhalb des
Zylinderbodens 24 geführt. An dem zylinderbodenseitigen Ende dieser
Teleskopstufe 7 ist ein Zapfen 25 angebracht, der durch den Zylinder
boden 24 hindurchgeführt ist. Der Zapfen 25 ist über eine Dichtung
26 gegenüber dem Zylinderboden 24 abgedichtet. Am Zylinderboden 24
ist jenseits des Druckraums ein Ventil 27 zur Hubsteuerung des Mehr
fachteleskopzylinders angebracht. Hinter diesem Ventil sitzt fluchtend
zur Zylinderachse 15 ein Sollwertgeber (Hubweg-Positionsgeber) 28 in Form eines Schrittmotors.
Ventil 27 und Schrittmotor 28 sind fest mit dem Zylinderboden 24 ver
bunden.
Die Ausbildung und Anordnung von Ventil 27 und Schrittmotor 28 ist
der Schnittdarstellung nach Fig. 5 im einzelnen zu entnehmen. Der
durch den Zylinderboden 24 geführte Zapfen 25 ist durch das Gehäuse
des Ventils 27 hindurchgeführt. Das dargestellte Ventil 27 besteht aus
zwei gegenüberliegend im Ventilgehäuse angeordneten Einzelventilen 29
und 30. Das Einzelventil 29 verbindet eine Druckleitung P über eine
im Zylinderboden 24 mündende Leitung P′ mit dem Zylinderraum des
Mehrfachteleskopzylinders. Das Einzelventil 30 verbindet den Ringraum
des Mehrfachteleskopzylinders über eine Leitung P′′ mit der Drucklei
tung P. Die beiden Einzelventile 29 und 30 sind selbsttätig sperrend.
Sie sind über Stößel 31, 32 entgegen Federkraft zu öffnen. Die Stößel
31 und 32 sind zum Zapfen 25 der dritten Teleskopstufe 7 so ange
ordnet, daß sie durch einen auf dem Zapfen 25 sitzenden Mitnehmer
33 in Form eines beidseitig abgeschrägten umlaufenden Nocken steuer
bar sind. Die Anordnung der Einzelventile 29, 30 bzw. der Stößel 31
und 32 ist derart, daß das Einzelventil 29 zur Druckbeaufschlagung
des Zylinderraums des Mehrfachteleskopzylinders bei Bewegung des
Nockens 33 in Richtung auf den Schrittmotor 28 und das Einzelventil
30 bei Bewegung des Nockens 33 in Gegenrichtung betätigt wird.
Im Bereich jenseits des Mitnehmers 33, also zwischen dem Mitnehmer
33 und dem Schrittmotor 28 ist der Zapfen 34 dichtend durch das Ge
häuse des Ventils 27 geführt. Der Zapfen 34 hat hier die gleiche Quer
schnittfläche wie der Zapfenteil 25; der Raum 37 unterhalb des Ventils
27, in dem das freie Ende des Zapfens 34 liegt, ist mit dem Zylinder
raum des Mehrfachteleskopzylinders kommunizierend verbunden.
Hierdurch ist gewährleistet, daß das Gewindeteleskop 4 in Axialrichtung
kraftausgeglichen ist, d. h., daß sich die auf die Stirnseite des Ge
windeteleskops 4 wirkenden Druckkräfte aufheben. Der Raum innerhalb
des Ventilgehäuses ist gegenüber dem Zylinderraum und gegenüber dem
Raum 37 abgedichtet.
Das freie Ende des Zapfenteils 34 sitzt in einer Aufnahme 35, die die
Drehbewegung des Zapfens 34 auf den Rotor 38 des Schrittmotors 28
überträgt. Die Aufnahme 35 umgreift das freie Ende des Rotors 38, in
dem ein Querstift 39 sitzt. Der Querstift 39 liegt mit seinen Enden in
diametral angeordneten Längsnuten der Aufnahme 35, so daß die Auf
nahme 35 drehfest, aber axial verschiebbar auf dem Rotor 38 sitzt.
Hierdurch wird die Rotation des Rotors 38 auf die letzte Teleskopstufe
7 übertragen, die axiale Beweglichkeit des mit dieser Teleskopstufe 7
verbundenen Zapfens 25, 34 mit dem darauf sitzenden Mitnehmer 33
jedoch nicht beeinträchtigt.
Durch die beschriebene Ankopplung des Schrittmotors 28 an die dritte
Teleskopstufe 7 kann das Gewindeteleskop 4 durch entsprechende An
steuerung des Schrittmotors 28 gezielt verstimmt werden, indem durch
den Schrittmotor 28 eine der gewünschten Hubstellung entsprechende
Rotation durch die Teleskopstufe 7 in das Gewindeteleskop 4 einge
leitet wird. Da der Mehrfachteleskopzylinder zunächst in seiner
Hubstellung verharrt, fährt das Gewindeteleskop 4 je nach Drehrich
tung des Schrittmotors 28 ein bzw. aus. Da die erste Teleskopstufe 5
am inneren Kolben 3 festgelegt ist, wird die dritte Teleskopstufe 7 in
Richtung der Zylinderachse 15 nach oben bzw. nach unten verlagert.
Durch die Verlagerung der dritten Teleskopstufe 7 wird der auf dem
Zapfen 25 sitzende Nocken (Mitnehmer) 33 in Schaltstellung des Einzelventils 29
bzw. des Einzelventils 30 gebracht. Diese Schaltstellung bleibt so
lange erhalten, bis der Mehrfachteleskopzylinder so weit ausgefahren
bzw. eingefahren ist, daß die durch den Schrittmotor 28 hervorgerufene
Verstimmung beseitigt ist und der Nocken 33 wieder zwischen den
Stößeln 31 und 32 liegt. Dann befindet sich der Mehrfachteleskop
zylinder in der durch den Sollwertgeber 28 vorbestimmten Hubstellung.
Durch entsprechende Steuerung des Schrittmotors 28 kann also ein
Sollwert für den Ausfahrhub vorgegeben werden, der sich dann durch
einfache mechanische Rückführung selbsttätig einstellt.
Es ist dafür zu sorgen, daß die Haltekräfte des Schrittmotors 28 ge
nügend groß sind, damit dieser nicht beim Schalten der Ventile 29, 30
bzw. beim Ein- und Ausfahren des Mehrfachteleskopzylinders verstellt
wird.
Die Ausführung nach Fig. 3 zeigt einen Mehrfachteleskopzylinder mit
mechanischer Rückführung, wie anhand von Fig. 2 beschrieben. Es
handelt sich hierbei um einen flächenausgeglichenen Mehrfachteleskop
zylinder mit einem Zylinder 41, in dem ein äußerer Kolben 42 geführt
ist, der wiederum einen inneren Kolben 43 führt. Innerhalb des Mehr
fachteleskopzylinders ist ein Gewindeteleskop 4 mit drei Teleskopstufen
5, 6 und 7 koaxial zur Zylinderachse 15 angeordnet. Die dritte Teles
kopstufe 7 ist hier ebenfalls durch einen Zapfen 25 in ein unterhalb
des Zylinderbodens angeordnetes Ventil 27 geführt, an dem ein Schritt
motor 28 als Sollwertgeber angeordnet ist. Die Kopplung der dritten
Teleskopstufe 7 mit dem Ventil 27 und dem Schrittmotor 28 entspricht
der anhand von Fig. 5 vorbeschriebenen.
Die anhand der Fig. 1 bis 3 dargestellten, innerhalb der Mehrfach
teleskopzylinder angeordneten Gewindeteleskope 4 weisen jeweils zwei
Gewindeverbindungen 8 und 10 auf. Diese Gewindeverbindungen 9 und
10 können, wie anhand von Fig. 4 dargestellt, raumgelenkig ausge
bildet sein. Bei der Ausführung nach Fig. 4, die beispielhaft die Ge
windeverbindung 9 in Fig. 1 zeigt, ist in der zum kolbenseitigen
Ende des Mehrfachteleskopzylinders weisenden Stirnseite der zweiten
Teleskopstufe 6 ein balliger Ring 45 eingegliedert. Die Innenseite
dieses Rings 45 weist das zur Gewindeverbindung 9 gehörige Innenge
winde auf, sein Außenumfang ist im Querschnitt konvex ausgebildet.
Dieser ballige Ring 45 liegt in einer entsprechend konkav ausgebil
deten Bohrung an der Stirnseite der Teleskopstufe 6. Zwischen der
Bohrung und dem Ring 45 ist ein Querstift 46 angeordnet, der eine
Verdrehsicherung zwischen der zweiten Teleskopstufe 6 und dem Ring
45 bildet.
Durch eine solche raumgelenkige Verbindung wird erreicht, daß die
Teleskopstufen 5, 6 bzw. 6, 7 (nicht dargestellt) zueinander kippen
können und so möglichen Kippbewegungen der Kolben 2, 3; 22, 23;
bzw. 42, 43 folgen können, ohne daß das Gewindeteleskop 4 blockiert
oder zerstört wird.
Die in Fig. 2 beispielhaft eingezeichnete Einzelheit IX, die in Fig. 6
im einzelnen dargestellt ist, zeigt eine konstruktive Weiterbildung einer
raumgelenkigen Gewindeverbindung zwischen zwei Teleskopstufen. Auf
der ersten Teleskopstufe 5 sitzt der ballige Ring 45, der mit seinem
Außenumfang nicht direkt in der Stirnseite der zweiten Teleskopstufe
6′, sondern in einem zweiten Ring 47 gelagert ist, dessen Innenum
fang im Querschnitt konkav ausgebildet ist und dessen Außenumfang
zylindrisch ist. Auch hier ist zwischen dem balligen Ring 45 und dem
Ring 47 ein Querstift 49 als Verdrehsicherung vorgesehen, der inner
halb des balligen Rings 45 in einer in Achsrichtung der Teleskopstufe
5 verlaufenden Nut geführt ist. Auf diese Weise kann die erste
Teleskopstufe 5 in bezug auf die zweite Teleskopstufe 6′ kippen, wie
es anhand von Fig. 4 im einzelnen beschrieben ist.
Der Ring 47 liegt axial beweglich in einer entsprechenden zylindrischen
Ausnehmung innerhalb der Stirnseite der zweiten Teleskopstufe 6′.
Auch hier ist als Verdrehsicherung zwischen dem Ring 47 und der
zweiten Teleskopstufe 6′ ein Querstift 48 vorgesehen, der in einer in
Achsrichtung des Gewindeteleskops 4 verlaufenden Nut so geführt ist,
daß der Ring 47 in bezug auf die zweite Teleskopstufe 6′ in Achs
richtung beweglich, jedoch drehfest angeordnet ist. Wie die Figur
zeigt, ist dieser Ring 47 zwischen zwei Federelementen, hier zwei vor
gespannte Schraubendruckfedern 50 eingespannt, die innerhalb der
Stirnseite der zweiten Teleskopstufe 6′ abgestützt sind. Durch diese
Ausbildung ist die erste Teleskopstufe 5 in bezug auf die zweite
Teleskopstufe 6′ in Achsrichtung des Mehrfachteleskopzylinders federnd
gelagert.
Eine solche federnde Lagerung kann an jeder Gewindeverbindung eines
Gewindeteleskops vorgesehen sein, sie kann auch zwischen einer Tele
skopstufe und dem Mehrfachteleskopzylinder angeordnet sein. Zwar ist
die dargestellte Konstruktion, bei der federnde Lagerung und raumge
lenkige Lagerung zweier Teleskopstufen 5, 6′ vereinigt sind, von Vor
teil, doch können diese Kontruktionselemente auch getrennt voneinander
vorgesehen sein.
Die axial begrenzt bewegliche Lagerung einer Teleskopstufe in bezug
auf die übrigen Teleskopstufen bzw. in bezug auf den Mehrfachtele
skopzylinder ist zum Schutz des Gewindeteleskops und der damit ver
bundenen, in der Regel empfindlichen Aggregate vorgesehen. Beim
schlagartigen Einfahren des Mehrfachteleskopzylinders, wie es bei
spielsweise durch äußere Einflüsse hervorgerufen sein kann, wird der
Hub des Mehrfachteleskopzylinders nicht sofort in eine entsprechende
Translation oder Rotation des Gewindeteleskops umgewandelt, sondern
zunächst durch die axial federnde Lagerung, wie sie anhand von Fig.
6 dargestellt ist, aufgefangen und gedämpft. Erst nachdem die Feder
elemente eingefedert sind, wird das Gewindeteleskop 4 in die der Hub
änderung entsprechenden Stellung gebracht. Hierdurch wird ein ge
wisser Überlastungsschutz gegen plötzlich auftretende Lastwechsel be
wirkt. Die Federelemente, die hier beispielhaft als Schraubenfedern
50 dargestellt sind, können auch als Tellerfedern oder in geeigneter
anderer Weise ausgebildet sein. lhre Federsteifigkeit ist verhältnis
mäßig hart zu wählen, damit die Sollwertvorgabe bzw. die Hubwegauf
nahme nicht im normalen Betrieb durch Einfederungen beeinträchtigt
wird. Die Rückstellkräfte der Federelemente müssen so hoch sein, daß
sie das Gewindeteleskop selbsttätig, gegebenenfalls auch entgegen den
Schaltkräften des Ventils 27 in die in Fig. 6 dargestellte Mittelstellung
bewegen.
Claims (8)
1. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder, mit einem Ventil zur Hub
steuerung, wobei im Mehrfachteleskopzylinder eine Hubweg-Übertra
gungseinrichtung angeordnet ist, die einerseits mit dem einen Ende
des Mehrfachteleskopzylinders und die andererseits mit einem drehfest
am anderen Ende des Mehrfachteleskopzylinders gelagerten Hubweg-
Positionsgeber, beispielsweise einem Schrittmotor, verbunden ist, der
das Ventil steuert, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hubweg-Übertragungseinrichtung aus mehr als zwei achsgleich
angeordneten ineinander schiebbaren und endseitig zueinander durch
Anschläge (8, 11) festgelegten Teleskopstufen (5, 6, 7) besteht, die
miteinander jeweils über eine Gewindebohrung (9, 10) verbunden sind,
wobei die Gewindeverbindungen (9, 10) gleiche Steigungen aufweisen
und gleichläufig angeordnet sind, von denen die erste Teleskopstufe
(5) das fest mit dem einen Ende des Mehrfachteleskopzylinders ver
bundene Ende der Hubweg-Übertragungseinrichtung ist, die mittlere
Teleskopstufe (6) Innengewinde für den Eingriff von Außengewinden
der beiden anderen Teleskopstufen (5, 7) aufweist und die letzte
Teleskopstufe (7) das mit dem Hubweg-Positionsgeber verbundene
Ende der Hubweg-Übertragungseinrichtung darstellt.
2. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die letzte Teleskopstufe (7) starr mit einem aus
dem Mehrfachteleskopzylinder herausgeführten Zapfen (25) verbunden
ist, auf dem ein Mitnehmer (33) sitzt, durch den das Ventil (27)
steuerbar ist.
3. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach einem der Ansprüche
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubweg-Positionsgeber (28)
am Ende des Mehrfachteleskopzylinders befestigt ist, und daß der
Zapfen (25, 34) drehfest, jedoch axial verschiebbar am Hubweg-
Positionsgeber (28) gelagert ist.
4. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder mit einem Ventil zur Hub
steuerung, wobei im Mehrfachteleskopzylinder eine Hubweg-Übertragungs
einrichtung angeordnet ist, die einerseits fest mit dem einen Ende des
Mehrfachteleskopzylinders und die andererseits mit einem drehfest am
anderen Ende des Mehrfachteleskopzylinders gelagerten Hubwegaufnehmer
verbunden ist, dessen Ausgangssignal zur Regelung des Hubwegs auf
das Ventil rückgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubweg-
Übertragungseinrichtung aus mehr als zwei achsgleich angeordneten,
ineinander schiebbaren und endseitig zueinander durch Anschläge (8,
11) festgelegten Teleskopstufen (5, 6, 7) besteht, die miteinander je
weils über eine Gewindeverbindung (9, 10) verbunden sind, wobei die
Gewindeverbindungen (9, 10) gleiche Steigungen aufweisen und gleich
läufig angeordnet sind, von denen die erste Teleskopstufe (5) das fest
mit dem einen Ende des Mehrfachteleskopzylinders verbundene Ende der
Hubweg-Übertragungseinrichtung ist, die mittlere Teleskopstufe (6)
Innengewinde für den Eingriff von Außengewinden der beiden anderen
Teleskopstufen (5, 7) aufweist und die letzte Teleskopstufe (7) drehbar
und axial unverschieblich an dem anderen Ende des Mehrfachteleskop
zylinders gelagert ist, und daß der Hubwegaufnehmer einen Detektor
(14) zur Aufnahme der Drehbewegung der letzten Teleskopstufe (7) auf
weist.
5. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopstufen (5, 6, 7)
zylindrisch ausgebildet sind.
6. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Teleskopstufen
(5, 6; 6, 7) begrenzt gelenkig zueinander gelagert sind.
7. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Teleskopstufe
(6′) axial federnd gelagert ist.
8. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die axial federnde Lagerung zwischen zwei Teles
kopstufen (5, 6′) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873744085 DE3744085A1 (de) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | Hydraulischer mehrfachteleskopzylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873744085 DE3744085A1 (de) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | Hydraulischer mehrfachteleskopzylinder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3744085A1 DE3744085A1 (de) | 1989-07-06 |
DE3744085C2 true DE3744085C2 (de) | 1992-05-21 |
Family
ID=6343593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873744085 Granted DE3744085A1 (de) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | Hydraulischer mehrfachteleskopzylinder |
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Country | Link |
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-
1987
- 1987-12-24 DE DE19873744085 patent/DE3744085A1/de active Granted
Also Published As
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