Die Erfindung betrifft einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder,
dessen Zylinderinnenraum einendig von einem Zylinderboden
und anderendig von einem separaten Zylinderkopf abgeschlossen
ist, in deren Bereich in den Zylinderinnenraum
jeweils die für die Doppelwirkung notwendigen Hydraulikanschlüsse
auf beiden Seiten eines im Zylinderinnenraum abgedichtet
axial geführten Kolbens einmünden, dessen Kolbenstange
durch den separaten Zylinderkopf abgedichtet nach
außen geführt ist, wobei der Zylinderinnenraum in einem
zugleich den Zylinderboden aufweisenden einstückigen Gehäuse
ausgebildet ist, das an der Seite des Zylinderbodens einen
laschenartigen Fortsatz mit Querbohrung sowie in über die radiale
Außenwand des Gehäuses vorragenden Stutzenteilen die
Hydraulikanschlüsse beider Zylinderenden aufweist.
Derartige, auch als doppeltwirkende Kolbenstangenzylinder
bezeichnete Hydraulikzylinder sind für verschiedenste
Zwecke bekannt und ermöglichen die Umwandlung von hydrostatischer
Energie in mechanische Energie, wobei sich beliebig
hohe Geschwindigkeitsuntersetzungen und große Hubkräfte erzielen
lassen. Die beiden Hydraulikanschlüsse sind dabei bei
bekannten doppeltwirkenden Hydraulikzylindern im allgemeinen
je an einem der beiden Zylinderenden angeordnet.
Bekannt ist aber auch schon ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder
(US 2 577 462), bei dem an einem Zylinderende
zwei Hydraulikanschlüsse nebeneinander angeordnet sind. Es
handelt sich dabei um eine Sonderkonstruktion des
Hydraulikzylinders mit zwei Kolben. Der eine der beiden Kolben
ist mit der Kolbenstange verbunden, die bei dieser Sonderkonstruktion
hohl ausgeführt werden muß. Der andere der
beiden Kolben sitzt auf einer weiteren hohlen Stange geringeren
Durchmessers, die in die eigentliche Kolbenstange eingreift
und an ihrem vom Kolben abliegenden Ende offen ist.
Auf diese Weise kann mit Hilfe jedes der beiden nebeneinander
sitzenden Hydraulikanschlüsse die Kolbenstange ausgefahren
werden. Denn der Druck am Hydraulikanschluß, der mit dem Inneren
der hohlen Stange des einen Kolbens verbunden ist, beaufschlagt
den mit der Kolbenstange verbundenen Kolben, so daß
diese ausgefahren wird. Druck auf den anderen Hydraulikanschluß
hingegen verschiebt den zweiten, nicht mit der Kolbenstange,
sondern mit der hohlen Stange verbundenen Kolben im
Zylinderinnenraum, der dann den mit der Kolbenstange verbundenen
Kolben mitnimmt und ebenfalls die Kolbenstange ausfährt.
Sinn dieser verdoppelten Betätigungsmöglichkeit ist
es, bei Flugzeugen für entsprechende Erhöhung der Sicherheit
durch Verdoppelung der Betätigungsmöglichkeit zu sorgen. Folgerichtig
ist für die Rückführung der Kolben in ihre Ausgangslage
bzw. das Einziehen der Kolbenstange noch ein dritter
Hydraulikanschluß vorgesehen, der wieder auf übliche
Weise am anderen Zylinderende angeordnet ist.
Bekannt ist auch schon (US 40 50 359) ein doppeltwirkender
Hydraulikzylinder zur Stoßsicherung und Verstellung der
Aufhängung eines Außenbordmotors an einem Wasserfahrzeug.
Auch hier sind wieder zwei Kolben in einem Zylinder vorgesehen,
nämlich ein mit der Kolbenstange verbundener Kolben und
ein Hilfskolben. Auch hier sitzen zwei Hydraulikanschlüsse an
der Gehäuseaußenseite nebeneinander. Diese zwei Hydraulikanschlüsse
dienen aber auch hier zur Beaufschlagung unterschiedlicher
Kolben, es arbeitet nämlich der eine auf den
Hilfskolben, der andere auf den mit der Kolbenstange verbundenen
Kolben. Ein dritter Hydraulikanschluß ist deshalb nicht
vorgesehen, weil auf die Beaufschlagung der jeweils anderen
Seiten der beiden Kolben verzichtet und für diesen Zweck in
den mit der Hydraulikstange mit eingebaut wird. Würden jeweils
beide Seiten der Kolben für die Hydraulikansteuerung zugänglich
sein, dann müßte in diesem Fall der dritte Hydraulikanschluß
wieder an der Kolbenstange vorgesehen werden, wie
das bei einer alternativen Ausführungsform der im vorstehenden
Absatz abgehandelten Schrift der Fall ist (US 25 77 462,
Fig. 1).
Aufgabe der Erfindung ist es, bei klein bauenden doppelt
wirkenden Hydraulikzylindern der eingangs genannten Gattung,
wie sie etwa in der Automobilindustrie verwendet werden, den
Platzbedarf auch für die Hydraulikanschlüsse und die von diesen
abgehenden Druckleitungen zu vermindern.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch die
Kombination der Merkmale, daß die mit Gewindebohrungen für den
Anschluß entsprechender Hydraulikleitungen versehenen Hydrau
likanschlüsse beider Zylinderenden im Bereich eines Zylinder
endes an der radialen Außenseite des Gehäuses längs der Zylinder
achse nebeneinander angeordnet sind, wobei die Achsen der
Gewindebohrungen der beiden Hydraulikanschlüsse schräg zur
Zylinderachse angeordnet sind, und daß eine Verbindungsbohrung
zwischen einem der beiden Hydraulikanschlüsse und der zugehörigen
Einmündung in den Zylinderinnenraum in einer achsparallelen
Verdickung des einstückigen Gehäuses verläuft und den Zylinder
boden durchsetzt.
Man erkennt, daß hier das Grundprinzip des Aufbaus des
gattungsgemäßen doppeltwirkenden Zylinders aufrechterhalten
ist. Es gibt nur einen im Zylinderinnenraum abgedichtet geführten
Kolben (der also nicht von mehr oder weniger komplizierten
Ventilkonstruktionen durchsetzt wird), und dieser Kolben stützt
sich unmittelbar an der Zylinderwand ab. Es müssen also keine
zusätzlichen Einbauten in den Zylinderinnenraum vorgenommen
werden. Dennoch können über die nebeneinanderliegenden Hydraulik
anschlüsse beide Seiten des Kolbens unmittelbar angesteuert
werden. Hierfür wird eine zusätzliche Verbindungsbohrung in
eine dafür vorgesehene Verdickung des einstückigen Gehäuses
verlegt und durchsetzt den Zylinderboden. Die dadurch mögliche
Anordnung der beiden Hydraulikanschlüsse nebeneinander führt
dazu, daß auch die Anschlußleitungen als Bündel nach Art eines
Kabelbaums mit geringem Platzbedarf zugeführt werden können, so
daß der gesamte Platzaufwand für den doppeltwirkenden Hydraulik
zylinder und seine Anschlüsse bei einfachster Konstruktion
erheblich vermindert ist.
Das unmittelbare Anschließen der Hydraulikleitungen an die
im Zylindergehäuse selbst vorgesehenen Anschlüsse bringt den
Vorteil mit sich, daß der Platzbedarf auch für die Hydraulik
anschlüsse und für die von diesen ausgehenden Druckleitungen
erheblich vermindert wird. Die schräge Anordnung der beiden
Hydraulikanschlüsse dient dem gleichen Zweck, weil die Hydrau
likleitungen ohne große Umlenkung etwa parallel zur Zylinderachse
geführt werden können. Es kommt noch hinzu, daß der
Hydraulikzylinder im Betrieb um ein gewisses Ausmaß quer zu
seiner Längsachse verschwenkt wird. Bei schräg einmündenden
Hydraulikleitungen wird die Schwenkbewegung nicht behindert,
weil die Hydraulikleitungen im wesentlichen quer zu ihren
Längsachsen verschwenkt werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veran
schaulicht, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform des doppeltwirkenden Hydrau
likzylinders nach dem Stand der Technik und
Fig. 2 eine Ausführungsform des doppeltwirkenden Hydrau
likzylinders nach der Erfindung.
In einem Zylinderrohr 1 ist abgedichtet und axialgeführt
ein Kolben 2 angeordnet. Durch einen das Zylinderrohr 1
einendig abschließenden separaten Zylinderkopf 3 ist eine mit
dem Kolben 2 verbundene Kolbenstange 4 herausgeführt. Anderendig
ist das Zylinderrohr 1 durch einen mit ihm einstückigen
Zylinderboden 5 abgeschlossen.
In den so gebildeten Zylinderinnenraum 6 münden Hydraulikanschlüsse
7, 8 eines Gehäuses 9 aus Aluminium oder einer
Aluminiumlegierung. Die Hydraulikanschlüsse 7, 8 können für
den Anschluß entsprechender Hydraulikleitungen beispielsweise
Gewindebohrungen 10, 11 für hier nicht dargestellte Anschlußnippel
oder dgl. haben. Diese Gewindebohrungen 10, 11 sind in
über die Außenwand des Gehäuses 9 vorragenden Stutzenteilen
12, 13 angeordnet. Die Einmündung 14 des in der Darstellung
von Fig. 1 am zylinderkopfseitigen linken Ende angeordneten
Hydraulikanschlusses 7 in den Zylinderinnenraum 6 erfolgt
unmittelbar in Achsrichtung der Gewindebohrung 10. Die Einmündung
15 des Hydraulikanschlusses 8 auf der Seite des Zylinderbodens
am in Fig. 1 rechten Ende des Hydraulikzylinders
erfolgt über eine abgewinkelte Bohrung längs der Achse 16 des
Zylinderrohrs 1.
Weiters weist das einstückige Gehäuse 9 an der Seite des
Zylinderbodens 5 einen laschenartigen Fortsatz 17 mit einer
Querbohrung 18 zur schwenkbaren Aufhängung des Hydraulikzylinders
auf. Weiters hat das einstückige Gehäuse 9 zylinderkopfseitig
eine gegenüber dem Innendurchmesser des Zylinderrohres
1 im Durchmesser vergrößerte, zylindrische und nach
außen offene Ausnehmung 19, in der als Verschluß des Zylinderinnenraums
6 der Zylinderkopf 3 befestigt ist. Zur Befestigung
dient dabei ein in eine zur Achse hin offene Umfangsnut
20 der Ausnehmung 19 eingesetzter Runddrahtring 21, der
den Zylinderkopf 3 an seiner dem Zylinderinnenraum 6 zugewandten
Seite in Anlage an einer bei der Montage lose eingesetzten
und an der Übergangsschulter 22 zum Innendurchmesser
des Zylinderrohres 1 abgestützten Ringscheibe 23 hält. Zur Abdichtung
des Zylinderkopfes 3 gegenüber der Ausnehmung 19
ist eine O-Ringdichtung 24 in eine Umfangsnut des Zylinderkopfes
3 eingelegt.
In einer Erweiterung 25 der Durchgangsbohrung 26 für die
Kolbenstange im Zylinderkopf 3 ist eine Ringdichtung 27 angeordnet,
welche den Austritt von Hydraulikmedium an der sich
bewegenden Kolbenstange 4 verhindert. Zum Schutz dieser Ringdichtung
27 gegen den im Durchmesser kleineren Kolben 2 und als
zylinderkopfseitigen Anschlag für diesen dient die Ringscheibe 23.
Am äußeren Ende der Durchgangsbohrung 26 im Zylinderkopf
3 ist eine Führungsbuchse 28 für die Kolbenstange 4 vorgesehen.
Diese stellt aufgrund ihrer Entfernung von der Ringscheibe
23 auch im vollständig ausgefahrenen Zustand der Kolbenstange
4 noch eine gute Führung für diese sicher. Der Kolben
2 kann beispielsweise auf einen Gewindezapfen 29 am Ende
der Kolbenstange 4 aufgeschraubt sein und eine in eine Umfangsnut
30 eingelegte, hier zweiteilige Dichtung 31 aufweisen.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Abwandlung der hier
oben beschriebenen Konstruktion. Wesentliche Änderung gegenüber
dem doppeltwirkenden Druckzylinder nach Fig. 1 ist die
andere Anordnung der Hydraulikanschlüsse 7, 8: diese sind nun
nebeneinander im Bereich des zylinderkopfseitigen Zylinderendes
angeordnet. Der Hydraulikanschluß 7 ist dabei über die
zugehörige Gewindebohrung 10 und die Einmündung 14 wieder am
Zylinderkopf 3 mit dem Zylinderinnenraum 6 verbunden. Eine
derartig einfache Verbindung ist für den unmittelbar neben
ihm angeordneten Hydraulikanschluß 8 aber nicht mehr möglich,
weil das durch ihn zugeführte Druckmittel auf die andere
Seite des Kolbens 2 gelangen und damit der hier gewählten
besonderen Anordnung der beiden Hydraulikanschlüsse unmittelbar
nebeneinander hierbei ohne Eingriff in den Zylinderinnenraum
gesaugt werden muß. Dies geschieht dadurch, daß zwischen
der dem Hydraulikanschluß 8 zugeordneten Gewindebohrung 11
und der zugehörigen Einmündung 15 in den Zylinderinnenraum 6
auf der Zylinderbodenseite des Kolbens 2 eine längere Verbindungsbohrung
34 vorgesehen ist, die in einer achsparallel an
der Gehäuseaußenwand angebrachten wulstförmigen Verdickung 35
des Gehäuses 9 verläuft. Da, wie das Fig. 2 zeigt, die beiden
Hydraulikanschlüsse 7, 8 längs der Achse 16 nebeneinander angeordnet
sind, kann diese längere Verbindungsbohrung 34 nur
von der Zylinderbodenseite her gebohrt werden. Der zylinderbodenseitige
Beginn dieser Verbindungsbohrung 34 mit der an
sie anschließenden Einmündung 15 wird danach durch eine eingepreßte
Kugel 36 oder dgl. abgeschlossen.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die
Hydraulikanschlüsse 7, 8 so angeordnet sind, daß die Achsen
beider Gewindebohrungen 10, 11 am Gehäuse 9 schräg zur Achse
16 verlaufen. Zusammen mit der nebeneinanderliegenden Anordnung
der Hydraulikanschlüsse 7, 8 erbringt das in verschiedenen
Anwendungsfällen Vorteile gegenüber einer lotrechten
Anordnung zur Achse 16.
Der Vollständigkeit halber ist noch auf eine gelochte
Anschlußlasche 37 am Ende der Kolbenstange 4 hinzuweisen, das
aus dem Hydraulikzylinder heraussteht. Diese Anschlußlasche
37 dient zum Anschluß zu betätigender Anordnungen. Auf der
Unterseite des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders nach Fig. 2
ist strichliert noch ein am Gehäuse 9 einstückig angeformter
Ansatz 38 angedeutet. In diesem ist ein in Richtung der
Achse 16 des Zylinderrohres 1 verlaufender Aufnahmekanal 39
für einen berührungslos vom Kolben 2 beeinflußbaren Schaltkontakt
40 vorgesehen, der beispielsweise als Reed-Schalter
ausgeführt sein kann. Dieser Schaltkontakt 40 ist in axialer
Richtung im Aufnahmekanal 39 verstellbar, so daß sich eine
Einstellmöglichkeit für den Schaltzeitpunkt ergibt. Im übrigen
entspricht der doppeltwirkende Hydraulikzylinder von Fig. 2
demjenigen nach Fig. 1.