DE4419213A1 - Hydraulischer Arbeitszylinder - Google Patents
Hydraulischer ArbeitszylinderInfo
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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
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/149—Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
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- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Arbeitszy
linder mit einem Kolben, dessen Kolbenstange mit einer Ver
stelleinrichtung verbunden ist. Der Kolben unterteilt den
Arbeitszylinder in wechselnd beaufschlagbare Druckräume. In
die Druckräume führen Leitungsanschlüsse für die Zuleitung
des Drucköls.
Diese Arbeitszylinder finden häufig Anwendung in Ver
bindung mit Zahnstangen-Hilfskraftlenkungen, in welchen die
Kolbenstange einteilig mit der in ein Ritzel eingreifenden
Zahnstange ausgeführt ist. Eine derartige Hilfskraftlenk
einrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 544 086 A2 be
kannt. Von einer solchen Lenkung, die mit einem in der Neu
trallage geschlossenen Steuerventil arbeitet und deren Len
kungskreis einen Druckspeicher enthält, erwartet man einen
hohen Wirkungsgrad. Der Konstrukteur muß darauf achten, daß
die einem wechselnden Druck ausgesetzten Systembereiche
eine gute Entlüftung aufweisen. Im Bereich zwischen der
Steuerventil-Zulaufkante und dem Arbeitszylinder muß man
die Elastizitäten möglichst klein halten, da das Druckmit
telvolumen, welches man zum Auffüllen dieser Elastizitäten
braucht, bei einer nachfolgenden Druckabsenkung ungenutzt
in den Tank fließt. Eine häufige Ursache für diese Elasti
zitäten sind Lufteinschlüsse. Es ist daher wichtig, daß
diese Hydraulikkreise ständig selbstentlüftend arbeiten.
Bei Arbeitszylindern kann man eine Selbstentlüftung dadurch
erreichen, daß man die Leitungsanschlüsse oben anordnet.
Die eingeschlossene Luft wird dann bei einer Bewegung des
Kolbens über die Leitungen zum Behälter ausgeschoben. Es
ist jedoch aus Sicherheits- und Platzgründen oft nicht mög
lich, die Leitungsanschlüsse nach oben zu verlegen. Diese
findet man deshalb oft unten oder seitlich. Eine seitliche
Anordnung der Leitungsanschlüsse ist beispielsweise in der
EP 0 518 922 B1 (Fig. 1 und 2) gezeigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ein
richtung zu schaffen, die auch bei am Arbeitszylinder unten
angebrachten Leitungsanschlüssen eine ständige Selbstent
lüftung ermöglicht. Diese Forderung soll sich ohne Vergrö
ßerung der Lenkung mit geringem Mehraufwand verwirklichen
lassen.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen 2 bis 5.
Nach dem Hauptmerkmal des Anspruches 1 befindet sich
in der Schnittebene der Leitungsanschlüsse im Arbeitszylin
der jeweils ein Ring mit einem mit den Anschlüssen korres
pondierenden Kanal. Dieser Kanal steht über eine Einlaßöff
nung mit dem Druckraum in Verbindung. Hierzu gehört, daß
die Einlaßöffnung an der höchsten Stelle des Arbeitszylin
ders liegt. Durch die Erfindung wird die sich an der höch
sten Stelle des Arbeitszylinders ansammelnde Luft bei einer
Bewegung des Kolbens mitgerissen und durch die Strömungs
geschwindigkeit über den Kanal und die Leitungen zum Tank
transportiert. Über den Tankdeckel, der Entlüftungskanäle
enthält, kann die Luft schließlich ins Freie gelangen.
Nach Anspruch 2 ist der Kanal des Ringes U-förmig und
am Außendurchmesser offen ausgeführt, wobei sich der Kanal
über den gesamten Umfang des Ringes erstreckt.
Nach Anspruch 3 kann der nach außen offene Ring auch
nur über einen Teilbereich des Umfanges verlaufen. Der
Ringkanal läßt sich einfach einarbeiten und seine geringe
Länge sorgt bei hoher Strömungsgeschwindigkeit für einen
schnellen Abtransport des Druckmittels mit der eingeschlos
senen Luft. Nach einer in den Ansprüchen 4 und 5 enthalte
nen Variante kann der Ring auch mit einem Versteifungssteg
einer Axialdichtung verbunden sein. Der Ring ist dann vor
teilhaft einstückig an den Versteifungssteg angeformt. Die
se Ausführung hat den Vorteil des gemeinsamen Einbaues der
Axialdichtung mit dem Ring und der einfacheren Lagerhal
tung.
Nach Anspruch 5 schließlich läßt sich der Ring auch
durch eine Schnappverbindung in den Versteifungsring der
Axialdichtung einhängen.
Die Erfindung ist anhand von zwei in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch einen Arbeits
zylinder;
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in
Fig. 1 und
Fig. 3 + Fig. 3A weitere Teil-Längsschnitte durch andere
Ausführungsformen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Arbeitszylinder 1 mit
durchgehender Kolbenstange 2, die einen Kolben 3 trägt. Der
Kolben 3 ist in seiner linken Endstellung gezeichnet. Er
unterteilt den Arbeitszylinder 1 in einen Druckraum 4
und 5. Die erfindungsgemäße Anordnung ist an beiden Lei
tungsanschlüssen anwendbar, der Einfachheit wegen ist je
doch nur ein Leitungsanschluß 6 für die Zu- bzw. Abfuhr des
Druckmittels gezeichnet. Auf der einen Seite des Leitungs
anschlusses 6 ist eine Axialdichtung 7 eingesetzt. Außerdem
enthält der Kolben 3 eine Dichtung 8. Da die Dichtung 8 des
Kolbens 3 eine Bohrung 6A des Leitungsanschlusses 6 nicht
unterfahren darf, ist ein Raum um die Bohrung 6A für den
Hub des Kolbens 3 nicht nutzbar. Nach der Erfindung ist in
diesem Raum, der in der Querschnittsebene des Leitungsan
schlusses liegt, ein Ring 10 eingelegt. Dieser Ring 10 kann
zum Beispiel durch eine Eindrückung 11 des Arbeitszylin
ders 1 in eine Kerbe 12 fixiert sein. Der Ring 10 hat einen
U-förmigen Kanal 13, der teilweise oder über den gesamten
Umfang verlaufen kann. Wesentlich ist, daß eine Einlaßöff
nung 14 in den Druckraum 4 an der höchsten Stelle des Rin
ges 10 vorgesehen ist. Diese Einlaßöffnung 14 steht über
den Kanal 13 mit dem Leitungsanschluß 6 in Verbindung.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung erreicht man, daß eine
Druckmittelentnahme immer an der höchsten Stelle des
Arbeitszylinders 1 erfolgt. In dem verhältnismäßig engen
Querschnitt des Kanals 13 ist die Strömungsgeschwindigkeit
so hoch, daß die Luft nach unten mitgerissen wird.
Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführung mit einer
Axialdichtung 15 für eine Kolbenstange 16. Diese Axialdich
tung 15 weist einen Versteifungsring 17 auf, an welchem ein
mit dem Leitungsanschluß 18 verbundener Ring 20 angeformt
ist. Auch dieser Ring 20 weist eine Einlaßöffnung 21 auf.
Wie die Fig 3A zeigt, läßt sich ein Ring 22 auch mit
einer Schnappverbindung 23 in einen Versteifungsring 24
einer Axialdichtung 25 einhängen.
Bezugszeichenliste
1 Arbeitszylinder
2 Kolbenstange
3 Kolben
4 Druckraum
5 Druckraum
6 Leitungsanschluß
6A Bohrung
7 Axialdichtung
8 Dichtung
9
10 Ring
11 Eindrückung an 1
12 Kerbe an 10
13 Kanal
14 Einlaßöffnung
15 Axialdichtung
16 Kolbenstange
17 Versteifungsring
18 Leitungsanschluß
19
20 Ring
21 Einlaßöffnung
22 Ring
23 Schnappverbindung
24 Versteifungsring
2 Kolbenstange
3 Kolben
4 Druckraum
5 Druckraum
6 Leitungsanschluß
6A Bohrung
7 Axialdichtung
8 Dichtung
9
10 Ring
11 Eindrückung an 1
12 Kerbe an 10
13 Kanal
14 Einlaßöffnung
15 Axialdichtung
16 Kolbenstange
17 Versteifungsring
18 Leitungsanschluß
19
20 Ring
21 Einlaßöffnung
22 Ring
23 Schnappverbindung
24 Versteifungsring
Claims (6)
1. Hydraulischer Arbeitszylinder mit folgenden Merkma
len:
- - in dem Arbeitszylinder (1) ist ein Kolben (3) mit ei ner Kolbenstange (2) verschiebbar angeordnet, die mit einer Verstelleinrichtung verbunden ist;
- - der Kolben (3) unterteilt den Arbeitszylinder (1) in wechselnd beaufschlagbare Druckräume (4, 5);
- - in die Druckräume (4, 5) führen Leitungsanschlüsse für die Zuleitung bzw. Ableitung des Druckmittels, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - in der Schnittebene des Leitungsanschlusses (6) befin det sich im Arbeitszylinder (1) jeweils ein Ring (10) mit einem mit dem Anschluß korrespondierenden Kanal (13);
- - der Kanal (13) steht über eine Einlaßöffnung (14) mit dem Druckraum (zum Beispiel 4) in Verbindung und
- - die Einlaßöffnung (14) liegt an der höchsten Stelle des Arbeitszylinders (1).
2. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der Kanal (13)
im Ring (10) U-förmig und am Außendurchmesser offen ausge
führt ist und der Kanal (13) sich über den gesamten Umfang
des Ringes (10) erstreckt.
3. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der Kanal (13)
U-förmig und am Außendurchmesser offen ausgeführt ist und
sich über einen Teilbereich des Ringes (10) erstreckt.
4. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der Ring (10)
mit einem Versteifungsring (17) einer Axialdichtung (15)
verbunden ist.
5. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß der Ring (22)
einstückig an den Versteifungsring (17) angeformt ist
(Fig. 3).
6. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß der Ring (22)
mittels einer Schnappverbindung (23) in den Versteifungs
ring (24) eingehängt ist (Fig. 3A).
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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- 1995-05-26 US US08/737,785 patent/US5697287A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1995-05-26 JP JP50030296A patent/JP3576559B2/ja not_active Expired - Fee Related
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