DE3827031A1

DE3827031A1 - Belastungszylinder mit einer hohlen kolbenstange

Info

Publication number: DE3827031A1
Application number: DE19883827031
Authority: DE
Inventors: Guenter Zuber
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1988-08-10
Filing date: 1988-08-10
Publication date: 1990-02-15
Also published as: JPH0285507A

Description

Die Erfindung betrifft einen Belastungszylinder mit ei nem Druckmittelanschlüsse aufweisenden Zylindergehäuse mit Zylinderdeckeln und einem Kolben mit einer durch einen Zylinderdeckel nach außen geführten hohlen Kol benstange.

Zylinder mit einer hohlen Kolbenstange sind in der Technik in vielen Ausführungen bekannt. Diese bekannten Ausführungen sind für Versuche mit sehr hohen Kolbenge schwindigkeiten jedoch nicht geeignet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bela stungszylinder mit einer hohlen Kolbenstange zu schaf fen, der sehr hohe Kolbengeschwindigkeiten zuläßt und geringe bewegte Massen aufweist und bei dem die Kolben bewegung gegen Ende des Kolbenweges gut dämpfbar ist. Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Die Ansprüche betreffen auch zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es möglich, einen Belastungszylinder mit besonders kleinen bewegten Massen zu schaffen, der beispielsweise besonders für Schnellzerreiß- oder Katapultversuche verwendbar ist. Die hohle Kolbenstange kann besonders leicht ausgebil det werden, da sie nur Druck- oder Zugkräfte (Stauch- oder Bremskräfte), jedoch keine aus Innendrücken im Zy linder herrührenden Beanspruchungen aufnehmen muß. Durch die geringen bewegten Massen können bei gleicher Zylindergröße höhere Geschwindigkeiten erreicht oder kleinere Ventileinheiten für die Druckmittelzu- und abführung eingesetzt werden.

Zweckmäßigerweise wird der Kolben der Anordnung als Leichtbaukolben ausgebildet. Wenn die Anordnung nach den Merkmalen des Anspruchs 3 ausgeführt ist, wird auf einfache Weise eine Vergrößerung der wirksamen Kolben fläche des Belastungszylinders erreicht. Die hohle Kol benstange muß in diesem Fall in ihrer Wandstärke so ausgelegt sein, daß sie den jeweils herrschenden Innen druck aufnehmen kann. Eine weitere zweckmäßige Ausge staltung ergibt sich, wenn am Ende des Kolbenwegs Dämp fungsräume für die Dämpfung der Kolbenbewegung vorgese hen werden.

Die Erfindung wird in der Zeichnung schematisch darge stellt und in der Beschreibung näher erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 Belastungszylinder mit hohler Kolbenstange, Leichtbaukolben und Dämpfungsstrecke,

Fig. 2 Belastungszylinder mit zusätzlichem Druckraum in der hohlen Kolbenstange.

In Fig. 1 ist in einem Zylindergehäuse 1 ein Kolben 2 mit einer hohlen Kolbenstange 3 angeordnet. Das Zylin dergehäuse 1 weist Anschlußöffnungen 4 a, 4 b für ein Druckmittel zur Betätigung des Kolbens 2 auf. Die hohle Kolbenstange 3 ist durch einen Zylinderdeckel 5 nach außen geführt. Am Ende der hohlen Kolbenstange wird das zu belastende Bauteil angebaut (nicht dargestellt).

In der hohlen Kolbenstange 3 ist ein Kolbenelement 6 angeordnet, das durch eine Stange 7 fest mit dem der Kolbenstangenseite gegenüberliegenden Zylinderdeckel 5′ verbunden ist. Das Kolbenelement 6 ist gegenüber der Innenwand 8 der hohlen Kolbenstange 3 abgedichtet. Ebenso ist die Durchführung der Stange 7 durch den Kol ben 2 in geeigneter Weise abgedichtet.

Die hohle Kolbenstange 3 weist Öffnungen oder Bohrungen 9 auf, die sich in der Nähe des Kolbens 2 befinden und die die beiden durch die hohle Kolbenstange 3, die Zy linderinnenwand 1 a und die Stange 7 gebildeten Zylin derräume 10 a, 10 b miteinander verbinden. Die Bohrungen sorgen dafür, daß bei allen Betriebszuständen in den beiden Zylinderräumen 10 a, 10 b der gleiche Druck herrscht. Die hohle Kolbenstange 3 kann daher besonders dünnwandig ausgeführt werden.

Das Druckmittel zur Betätigung des Belastungszylinders wird in den Zylinderraum 10 zugeführt. Es bewegt den Kolben 2 bei Betrieb des Belastungszylinders im Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 1 von rechts nach links.

Wenn der Kolben 2 sich in der gestrichelt gezeichneten Stellung befindet, überfährt er die Öffnung 4 b für die Abführung des Druckmittels aus dem Zylindergehäuse 1. Dadurch werden Dämpfungsräume 10 a′, 10 b′ gebildet, wel che die Kolbenbewegung nach links stark abbremsen. Das Druckmittel kann aus den Dämpfungsräumen 10 a′, 10 b′ z.B. über nicht dargestellte Drosseln abgeführt werden. Die hohle Kolbenstange 3 kann bei der dargestellten An ordnung besonders leicht ausgebildet werden, da sie nur die Stauch- und Bremskräfte 11, 12 aufnehmen muß. Da auch der Kolben 2 in Leichtbauweise ausgeführt werden kann, weist der erfindungsgemäße Belastungszylinder be sonders kleine bewegte Massen auf.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die hohle Kol benstange 3 mit einem Abschlußdeckel 13 versehen, wo durch ein weiterer Zylinderraum 14 gebildet wird. Die ser Zylinderraum ist über eine Längsbohrung 15 und Querbohrungen 16 in der Stange 7 mit dem Zylinderraum 10 verbunden. Durch eine solche Anordnung kann die wirksame Kolbenfläche des Belastungszylinders vergrö ßert werden. Die hohle Kolbenstange muß in diesem Fall so dimensioniert sein, daß sie auch Druckkräfte im Zy linderraum 14 aufnehmen kann. Im übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel dem nach Fig. 1.

Claims

1. Belastungszylinder mit einem Druckmittelanschlüsse aufweisenden Zylindergehäuse mit Zylinderdeckeln und einem Kolben mit einer durch einen Zylinder deckel nach außen geführten hohlen Kolbenstange, dadurch gekennzeichnet, daß in der hohlen Kolben stange (3) ein Kolbenelement (6) angeordnet ist, das dichtend an der Innenwand (8) der hohlen Kol benstange (3) anliegt, daß das Kolbenelement (6) durch eine durch den Kolben (2) geführte und ab gedichtete Stange (7) fest mit dem zweiten Zylin derdeckel (5′) verbunden ist, daß die hohle Kol benstange (3) so am Kolben (2) angeordnet ist, daß zwischen ihr und der Zylinderinnenwand (1 a) bzw. der durch den Kolben (2) geführten Stange (7) zwei Zylinderräume (10 a, 10 b) gebildet werden und daß die beiden Zylinderräume durch in der Nähe des Kolbens (2) angeordnete Öffnungen oder Bohrungen (9) in der hohlen Kolbenstange (3) miteinander verbunden sind.

2. Belastungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) als Leichtbaukolben ausgebildet ist.

3. Belastungszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Kolbenstange (3) ei nen Abschlußdeckel (13) aufweist, so daß zwischen diesem Abschlußdeckel (13) und dem Kolbenelement (6) ein weiterer Zylinderraum (14) gebildet wird und daß die durch den Kolben (2) geführte Stange (7) eine Längsbohrung (15) sowie in der Nähe des zweiten Zylinderdeckels (5′) angeordnete Querboh rungen (16) aufweist, die den Zylinderdruckraum (10) mit dem weiteren Zylinderdruckraum (14) ver binden.

4. Belastungszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine An schlußöffnung (4 b) für das Druckmittel im Zylin dergehäuse (1) mit Abstand vom ersten Zylinder deckel (5) angeordnet ist, so daß ein Dämpfungs raum (10 a′, 10 b′) entsteht, wenn der Kolben (2) die Anschlußöffnung (4 b) überfährt.

5. Belastungszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolben element (6) in Höhe bzw. in der Ebene des Zylin derdeckels (5) angeordnet ist.