EP0589006B1

EP0589006B1 - Hydraulische antriebsvorrichtung mit einem zylinder

Info

Publication number: EP0589006B1
Application number: EP93906521A
Authority: EP
Inventors: Otmar KRÄMER
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1992-03-20
Filing date: 1993-03-13
Publication date: 1996-05-08
Anticipated expiration: 2013-03-13
Also published as: WO1993019301A1; US5469704A; EP0589006A1; DE4208980A1; ATE137842T1

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebsvorrichtung, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
Eine solche hydraulische Antriebsvorrichtung ist aus der DE 3026877A1 bereits bekannt. Es wird dort ein hydraulischer Zylinder mit einer Kolbenstange gezeigt, deren Durchführung durch den Zylinderkopf mit Hilfe von zwei Dichtungen abgedichtet ist. Die näher am Arbeitsraum des Kolbens angeordnete Primärdichtung ist ein Ring, der aus Metall oder aus einem anderen formstabilen Material, z.B.Kunststoff mit den entsprechenden Eigenschaften,besteht. Diese Primärdichtung ist verschleißfest, aber nicht leckagefrei. Deshalb befindet sich zwischen ihr und der Sekundärdichtung eine Sammelringnut für das von der Primärdichtung nicht zurückgehaltene Lecköl, das durch eine von der Sammelringnut ausgehende Leckölleitung abfließen kann. Die Sekundärdichtung ist somit nicht dem Systembzw. Lasthaltedruck ausgesetzt. Ihr Verschleiß ist deshalb nur gering. Nachteilig an der bekannten hydraulischen Antriebsvorrichtung ist der dauernde Verlust von Lecköl, der es nicht erlaubt, bei ausgeschalteter Pumpe eine Last an einer bestimmten Stelle zu halten. Der Kolben würde sich langsam aus seiner Position wegbewegen, so daß auch die Last ihre Position verändert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß der Zylinder auch bei ausgeschalteter Pumpe seine Position halten kann.
Diese Aufgabe wird für eine hydraulische Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Leckölleitung durch Umschalten eines Ventils mit Lasthaltedruck beaufschlagbar ist. Bei einer erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebsvorrichtung besteht also die Möglichkeit, durch das Umschalten des Ventils den Abfluß von Lecköl durch die Leckölleitung zu stoppen, so daß sich der Kolben und die Kolbenstange des Zylinders nicht mehr aufgrund der Last bewegen, wenn die Pumpe abgeschaltet ist. Der Lasthaltedruck, der bei stillstehender Kolbenstange in der Leckölleitung und in einem evtl. vorhandenen Leckölsammelraum zwischen der Primärdichtung und der Sekundärdichtung wirkt, beaufschlagt auch die Sekundärdichtung. Diese wird fest an die Dichtflächen der Kolbenstange und des Zylinderkopfes angedrückt und dichtet auch gegen den hohen Lasthaltedruck leckagefrei ab. Das feste Anliegen an der ruhenden Kolbenstange führt jedoch zu keinem die Lebensdauer des Zylinder beeinträchtigenden Verschleißt an der Sekundärdichtung. Wird der Kolben des Zylinders bewegt, so kann man die Leckölleitung über das Ventil mit dem Tank verbinden, so daß die Sekundärdichtung nicht mit dem Systemdruck beaufschlagt wird und mit einer geringen Spannung an den Dichtflächen anliegt, die zwar dazu ausreicht, die Durchführung der Kolbenstange durch den Zylinderkopf leckagefrei abzudichten, die jedoch auch so gering ist, daß die Bewegung der Kolbenstange nur zu einem geringen Verschleiß an der Sekundärdichtung führt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebsvorrichtung kann man den Unteransprüchen entnehmen.
Das Ventil, das umzuschalten ist, um die Leckölleitung mit Lasthaltedruck zu beaufschlagen, ist im Aufbau besonders einfach, wenn die Leckölleitung gemäß Anspruch 2 durch Umschalten des Ventils absperrbar ist. Der Lasthaltedruck vor der Sekundärdichtung baut sich dann an der Kolbenstange entlang auf. Soll sich der Druck sehr schnell aufbauen, so erscheint es günstig, wenn die Leckölleitung gemäß Anspruch 3 über das Ventil mit dem kolbenstangenseitigen Druckraum des Zylinders verbindbar ist.
Um den Kolben eines Zylinders in entgegengesetzte Richtungen bewegen zu können, sind die Druckräume beidseits des Kolbens über ein Wegeventil wechselweise mit einer Pumpe und einem Tank verbindbar. Will man bei einer erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebsvorrichtung die Anzahl der einzelnen Baukomponenten gering halten, so erscheint es zweckmäßig, daß gemäß Anspruch 4 die Leckölleitung an das Wegeventil angeschlossen und durch dessen Umschalten mit Lasthaltedruck beaufschlagbar ist. Allerdings kann der Aufbau des Wegeventils, das dann fünf Anschlüsse besitzen muß, kompliziert werden. In der bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 5 ist deshalb die Leckölleitung an ein zusätzliches Ventil angeschlossen und durch das Umschalten dieses zusätzlichen Ventils mit Lasthaltedruck beaufschlagbar. Das Ventil, an das die Leckölleitung angeschlossen ist, ist vorzugsweise so gestaltet, daß es insbesondere von einem Hubmagneten gegen die Kraft einer Rückholfeder aus einer Ausgangsstellung in eine Schaltstellung umschaltbar ist. Es wird also durch die Rückholfeder u.U. in Verbindung mit einer zweiten Rückholfeder in der Ausgangstellung gehalten. Ist die Zeit, in der der Kolben und die Kolbenstange des Zylinders verfahren werden kürzer als die Zeit, in der sie gegen eine Last in einer Ruhelage gehalten werden sollen, so ist die Leckölleitung vorteilhafterweise in der Ausgangsstellung des Ventils mit Lasthaltedruck beaufschlagbar. Die Zeit, in der der Hubmagnet, der auch zu einer Vorsteuerstufe des Ventils gehören kann, mit Spannung versorgt werden muß, ist dann auf die Zeit begrenzt, in der sich der Kolben und die Kolbenstange bewegen.
Herrscht in der Leckölleitung Lasthaltedruck, so wirkt dieser auch auf die Sekundärdichtung und sorgt dafür, daß die Sekundärdichtung unter hoher Spannung an der Kolbenstange und am Zylinderkopf anliegt und gegen das unter Druck stehende Öl gut abdichtet. Es ist aber günstig, wenn die Sekundärdichtung auch dann schon mit einer gewissen Vorspannung an der Kolbenstange und am Zylinderkopf anliegt, wenn das Lecköl über die Leckölleitung frei abfliessen kann. Diese Vorspannung kann schon dadurch erreicht werden, daß man die Maße der Kolbenstange, der Dichtung und der Aufnahme der Dichtung im Zylinderkopf aufeinander abstimmt, also den Innendurchmesser der Dichtung etwas kleiner als den Durchmesser der Kolbenstange und/oder den Außendurchmesser der Dichtung etwas größer als den Durchmesser der Aufnahme im Zylinderkopf wählt. Die Dichtung kann dann als eigenvorgespannt bezeichnet werden. Die Sekundärdichtung kann jedoch leichter montiert werden, wenn sie über einen an eine Schulter des Zylinderkopfs anlegbaren Stützring bis auf ein kleinstes, axiales Maß fremd vorspannbar ist. Liegt der Stützring an der Schulter an, so ist dieses kleinste axiale Maß der Sekundärdichtung erreicht. Vor dem Anliegen des Stützrings an der Schulter ist die Vorspannung der Sekundärdichtung auf verschiedene Werte einstellbar. Insbesondere kann die Vorspannung auch noch während des Gebrauchs des Zylinders nachgestellt werden. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, wenn der Stützring gemäß Anspruch 10 von einem hydraulisch betätigbaren, axial bis auf die Schulter des Zylinderkopfes verschiebbaren Kolben vorspannbar ist. Solange die Schulter vom Kolben nicht erreicht ist,kann die Vorspannung durch eine Änderung des auf den Kolben ausgeübten Drucks verändert werden.Es ist leicht einzusehen, daß eine solche Veränderbarkeit der Vorspannung der Dichtung auch dann von Vorteilen ist, wenn keine Primärdichtung und keine Leckölleitung vorhanden sind. an kann die Vorspannung der Dichtung unabhängig von deren Toleranzen einstellen und während der Lebensdauer des Zylinders nachstellen.
U.U. genügt als Primärdichtung eine enge Passung zwischen dem Zylinderkopf und der Kolbenstange. Vorteilhafter erscheint es jedoch, wenn die Primärdichtung gemäß Anspruch 11 eine separate Dichtung ist, die in den Zylinderkopf eingesetzt ist. Eine Vergrößerung des Spiels zwischen der Kolbenstange und dem Zylinderkopf wirkt sich dann nicht in einer vergrößerten Leckölströmung aus.
In der bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 15 weist der Zylinderkopf zwei Teile auf, wobei sich in einem ersten Teil die Sekundärdichtung und die Leckölleitung befinden und ein zweiter Teil den Arbeitsanschluß zum kolbenstangenseitigen Druckraum des Zylinders enthält. Es ist dann leicht möglich am ersten und/oder zweiten Teil radial nach innen und axial einseitig offene Ringnuten einzustechen, um Aufnahmen für zusätzliche Teile zu schaffen, in die diese zusätzlichen Teile leicht eingelegt werden können. Bei diesen zusätzlichen Teilen kann es sich um die Primärdichtung handeln, die am zweiten Teil des Zylinderkopf angeordnet sein kann, die gemäß Anspruch 16 jedoch vorteilhafterweise wie die Sekundärdichtung am ersten Teil des Zylinderkopfs angeordnet ist. Es kann sich dabei jedoch auch um eine Führungsbuchse für die Kolbenstange handeln, die mit einen Außenbund zwischen dem ersten und dem zweiten Teil des Zylinderkopfes festgelegt werden kann. Auch hier sei darauf hingewiesen, daß eine zweiteilige Ausführung des Zylinderkopfes auch unabhängig von Merkmalen aus den voranstehenden Ansprüchen von Vorteil sein kann.
Eine Führungsbuchse für die Kolbenstange wird gemäß Anspruch 17 vorteilhafterweise im Zylinderkopf zwischen der Primärdichtung und einem Arbeitsanschluß zum kolbenstangenseitigen Druckraum angeordnet, so daß eine gute Schmierung zwischen Kolbenstange und Führungsbuchse gewährleistet ist.
Mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebsvorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen

Figur 1: in einer Prinzipdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Wegeventil und mit einem zusätzlichen Ventil, an das die Leckölleitung angeschlossen ist,
Figur 2: die konstruktive Ausgestaltung des Zylinders nach Fig. 1 im Bereich des Zylinderkopfes,
Figur 3: im Schnitt den Zylinderkopf eines Zylinders eines zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 4: ein drittes Ausführungsbeispiel, das ähnlich wie dasjenige aus Fig. 1 dargestellt ist und bei dem die Leckölleitung in der einen Stellung des zusätzlichen Ventils absperrbar ist,
Figur 5: ein viertes Ausführungsbeispiel, das demjenigen aus Fig. 1 ähnelt, bei dem jedoch ein anderes Wegeventil und eine andere Ansteuerung des zusätzlichen Ventils gewählt ist,
Figur 6: eine elektrische Schaltanordnung zum Ansteuern der verschiedenen elektrischen Komponenten des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 und
Figur 7: ein letztes Ausführungsbeispiel, bei dem die Leckölleitung mit dem die Bewegungsrichtung des Kolbens im Zylinder steuernden Wegeventil verbunden ist.

Die in den Figuren gezeigten verschiedenen Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebsvorrichtung umfassen einen Zylinder 10 mit einem Zylinderkopf 11, einem Zylinderboden 12 und einem sich zwischen dem Zylinderkopf 11 und dem Zylinderboden 12 erstreckenden Zylinderrohr 13. Auf beide Enden des Zylinderrohres 13 ist jeweils ein Flansch 14 aufgeschraubt, an dem, wie aus Fig. 2 näher hervorgeht, der Zylinderkopf 11 bzw. der Zylinderboden 12 mit axial verlaufenden Maschinenschrauben 15 befestigt sind. In dem vom Zylinderrohr 13 sowie vom Zylinderkopf 11 und Zylinderboden 12 gebildeten Arbeitsraum des Zylinders 10 ist ein Kolben 16 verschiebbar, der auf einer Kolbenstange 17 sitzt, die durch einen zentralen Durchgang 18 im Zylinderkopf 11 nach außen tritt. Dieser Durchgang 18 wird mit zwei Dichtungen, einer Primärdichtung 19 und einer Sekundärdichtung 20, leckagefrei nach außen abgedichtet. Die Primärdichtung ist näher am kolbenstangenseitigen Druckraum 21 angeordnet als die Sekundärdichtung 20 und nicht leckagefrei. Zwischen der Primärdichtung und der Sekundärdichtung, die einen Abstand voneinander haben, ist in den Zylinderkopf 11 eine zur Kolbenstange 17 hin offene Ringnut 22 eingedreht, die als Sammelraum für das die Primärdichtung passierende Lecköl dient und von der eine Radialbohrung 23 zur Außenseite des Zylinderkopfes 11 führt. Die Radialbohrung 23 ist Teil einer insgesamt mit der Bezugszahl 24 versehenen Leckölleitung, die an den einzigen Ausgang A eines 3/2-Wegeventils 25 angeschlossen ist. Das Wegeventil 25 besitzt ausserdem zwei Eingänge T und P, wobei der Eingang T mit einem Tank 26 verbunden ist.
Im Zylinderkopf 11 befindet sich noch ein Arbeitsanschluß 30, der in den kolbenstangenseitigen Druckraum 21 führt und der über eine Leitung 29 mit dem Ausgang A eines 4/2-Wegeventils 31 verbunden ist. Eine Leitung 32 verbindet den Ausgang B des Wegeventils 31 mit einem Arbeitsanschluß 33 im Zylinderboden 12, der in den kolbenseitigen Druckraum 34 des Zylinders 10 führt. Der Eingang P des Wegeventils 31 ist über ein Rückschlagventil 35 mit einer Pumpe 40 und der Eingang T des Wegeventils 31 mit dem Tank 26 verbunden. Das Wegeventil 31 dient zur Umsteuerung der Bewegungsrichtung des Kolbens 16 des Zylinders 10. Aus der gezeigten Schaltstellung, die der nicht näher dargestellte Ventilkolben aufgrund der Kraft einer Feder 36 einnimmt, kann der Kolben in der Darstellung nach Fig. 1 nach links und aus der anderen Schaltstellung des Ventils 31, in die das Ventil durch einen Hubmagneten 37 gebracht wird,nach rechts bewegt werden.
Der Eingang P des Wegeventils 25 ist an die vom Ausgang A des Wegeventils 31 zum Arbeitsanschluß 30 des Zylinders 10 führende Leitung 29 angeschlossen. In der gezeigten Ruhestellung des Ventils 25, die dieses aufgrund der Feder 38 einnimmt ist der Eingang P gesperrt und das Lecköl kann zum Tank 26 abfließen.
In der Schaltstellung, in die das Ventil 25 von einem Hubmagneten 39 gebracht werden kann, ist die Leckölleitung 24 mit dem Eingang P und somit mit der Leitung 29, dem Arbeitsanschluß 30 des Zylinders 10 und schließlich mit dem Druckraum 21 verbunden.
In Fig. 1 sind die Ventile 25 und 31 in der durch die Federn 38 und 36 bestimmten Ruhelage gezeigt. Die Pumpe 40 läuft. Der Kolben 16 und die Kolbenstange 17 befinden sich kurz vor dem Ende ihres Rückhubes nach rechts. Während des gesamten Hubes nach rechts ist Lecköl, das die Primärdichtung 19 passiert hat,über das Ventil 25 zum Tank 26 abgeflossen. Die Sekundärdichtung ist nicht dem im Druckraum 21 herrschenden Systemdruck ausgesetzt und wird mit einer vorgegebenen geringen Spannung an die Kolbenstange 17 gepreßt, die verhindert, daß Öl an der Stirnseite des Zylinderkopfs 11 austritt, den Verschleiß jedoch noch gering hält. Am Ende des Hubs wird die Pumpe 36 abgeschaltet. Der Hubmagnet 39 bewegt das Ventil in die andere Schaltstellung, in der die Leckölleitung 24 mit dem Druckraum 21 verbunden ist. Es kann kein weiteres Öl mehr zum Tank 26 abfließen, so daß die Position der Kolbenstange 17 gegen die Last gehalten werden kann. In der Leckölleitung 24 und im Leckölsammelraum 22 baut sich der Lasthaltedruck auf. Von diesem Lasthaltedruck wird auch die Sekundärdichtung 20 beaufschlagt, die sich fester an die Kolbenstange 17 und den Zylinderkopf 11 anlegt und aufgrund dieser stärkeren Spannung auch beim Anstehen des Lasthaltedruckes das Austreten von Lecköl an der Stirnseite des Zylinderkopfes 11 verhindert. Das festere Anliegen an der Kolbenstange 17 erhöht kaum den Verschleiß an der Dichtung, da die Kolbenstange nicht bewegt wird. Sollen der Kolben 16 und die Kolbenstange 17 wieder nach links bewegt werden, wird der Hubmagnet 39 ausgeschaltet, so daß die Feder 38 das Ventil 25 in die Ruhestellung bringen kann, in der die Leckölleitung 24 zum Tank 26 entlastet ist. Die Spannung der Sekundärdichtung 20 vermindert sich, so daß auch die Bewegung der Kolbenstange nach links zu keinem erhöhten Verschleiß der Dichtung führt.
Aus Fig.2sind nähere konstruktive Einzelheiten des in Fig. 1 nur prinzipiell dargestellten Zylinder 10 ersichtlich. Man erkennt den Flansch 14, der auf das Zylinderrohr 13 aufgeschraubt ist. Der mit Schrauben 15 am Flansch 14 gehaltene Zylinderkopf 11 besitzt ein erstes Zylinderkopfteil 45 und ein zweites Zylinderkopfteil 46, die im wesentlichen axial hintereinanderliegen und von denen das Zylinderkopfteil 46 auf dem Zylinderrohr 13 aufsitzt. Nahe an diesem Zylinderrohr 13 befindet sich in dem Zylinderkopfteil 46 der Arbeitsanschluß 30, der mit dem kolbenstangenseitigen Druckraum 21 verbunden ist. Vom Druckraum 21 aus gesehen jenseits des Arbeitsanschlusses 30 ist in das Zylinderkopfteil 46 mit Schiebesitz eine Führungsbuchse 47 eingebracht, die am einen Ende mit einem Außenbund 48 versehen ist und damit in eine stirnseitig zum Zylinderkopfteil 45 hin offene Ringnut 49 des Zylinderkopfteils 46 hineingreift. Das axiale Maß des Außenbunds 48 ist gleich dem axialen Maß der Ringnut 49.
In das erste Zylinderkopfteil 45 sind eine erste Ringnut 55, die zur Kolbenstange 17 und zur einen Stirnseite hin offen ist, und eine zweite Ringnut 56 eingebracht, die ebenfalls zur Kolbenstange 17 und zur anderen Stirnseite des Zylinderkopfteils 45 hin offen ist. Die beiden Ringnuten 55 und 56 sind voneinander beabstandet. Zwischen Ihnen befindet sich die als Leckölsammelraum dienende Ringnut 22, von der die Radialbohrung 23 nach außen abgeht.
In die Ringnut 55 ist die Primärdichtung 19 und in die Ringnut 56 die Sekundärdichtung 20 eingelegt. Als Sekundärdichtung ist ein an sich bekannter Dachmanschetten-Dichtsatz vorgesehen, bei dem einer oder mehrere Dichringe 57 von einem Druckring 58 und einem Stützring 59 eingerahmt werden. Bei axialem Druck spreizen sich die Dichtringe und legen sich mehr oder weniger fest an der Kolbenstange 17 und am Zylinderkopfteil 45 an. Die Dichtringe 57 bestehen normalerweise aus einer Gummi/Gewebekombination. Es sind jedoch auch Dachmanschettendichtringe nur aus Gummi bekannt. Die Ringnut 56 wird durch einen Dichtungsflansch 60 verschlossen, der mit Schrauben 61 auf eine Schulter 62 des Zylinderkopfteils 45 aufgespannt ist und mit einem Kragen in die Ringnut 56 hineinragt. Die Maße des Dichtsatzes 20 und die verbleibende Länge der Ringnut 56 bestimmen die Spannung der Dichtung 20.
Auch als Primärdichtung 19 wird ein Dichtsatz verwendet, der an sich bekannt ist. Der Dichtsatz enthält vier metallische Kolbenringe 63,die aufgrund ihrer eigenen Federkraft radial an der Kolbenstange 17 anliegen. Hinter jedem Kolbenring 63 liegt ein Distanzring 64. Ein Kolbenring und der hinter ihm liegende Distanzring 64 sind jeweils durch einen Deckring 65 vom benachbarten Kolbenring und benachbartem Distanzring getrennt, wobei auch der jeweils letzte Ring auf beiden Seiten des Dichtsatzes ein Deckring 65 ist. Die axiale Tiefe der Ringnut 55 entspricht der Gesamtdicke des Dichtsatzes 19, so daß der eine Deckring 65 mit der dem Zylinderkopfteil 46 zugewandten Stirnseite des Zylinderkopfteils 45 fluchtet und an dem Bund 48 der Führungsbuchse 47 anliegt, der die Ringnut 55 verschließt. Der Außenbund 48 der Führungsbuchse 47 erstreckt sich radial über die Ringnut 55 hinaus, so daß er zwischen dem ersten Zylinderkopfteil 45 und dem zweiten Zylinderkopfteil 46 aufgenommen werden kann und die Führungsbuchse 47 in axialer Richtung eine feste Lage beibehält, ohne einen Druck auf die Primärdichtung 19 auszuüben.
Wenn der Kolben 16 und die Kolbenstange 17 bewegt werden, ist die Bohrung 23 mit dem Tank verbunden,zu dem das die Führungsbuchse 47 und die Primärdichtung 19 passierende Lecköl abfließen kann. Im Sammelraum 22 herrscht Tankdruck, so daß die Sekundärdichtung 20 über die gegebene Vorspannung nicht stärker belastet wird. Bei stillstehendem Kolben 16 wird der Leckölabfluß gestoppt. Im Sammelraum 22 baut sich der Lasthaltedruck auf, der die Sekundärdichtung 20 stärker an die Kolbenstange 17 und den ersten Zylinderkopfteil anlegt.
Die Ausführung nach Fig. 3 ähnelt derjenigen nach Fig. 2. Es sind lediglich die Mittel verschieden, mit denen die Vorspannung der wiederum als Dachmanschetten-Dichtsatz ausgebildeten Sekundärdichtung 20 erzeugt wird. Es befindet sich dazu in einem von dem ersten Zylinderkopfteil 45 und dem Dichtungsflansch 60 gebildeten Ringraum 70 ein Ringkolben 71, der mit einer Abkröpfung nach innen bis zur Kolbenstange 17 greift und den Stützring 59 der Dichtung 20 beaufschlagt. Von dem ersten Zylinderkopfteil 45, dem Dichtungsflansch 60 und dem Ringkolben 71 wird eine abgeschlossene Druckkammer begrenzt, von der durch den ersten Zylinderkopfteil hindurch eine Bohrung 73 radial nach außen führt. Die Bohrung 73 kann mit einer Leitung 74, in die auch ein Druckreduzierventil 75 eingeschleift sein kann, mit dem Arbeitsanschluß 30 des Zylinderkopfes 11 verbunden werden. Immer wenn, nach Fig. 3 betrachtet, die Kolbenstange nach rechts bewegt wird wird also die Sekundärdichtung 20 auf ein bestimmtes, über das Druckreduzierventil 75 einstellbares Maß vorgespannt. Will man auch in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung der Kolbenstange 17 diese Vorspannung haben, so kann man die Leitung 74 einschließlich des Druckreduzierventils 75 auch direkt an den Druckanschluß der Pumpe anschließen. Die Vorspannbarkeit der Dichtung 20 ist dadurch begrenzt, daß der Ringkolben 71 nach einem bestimmten Weg an die Schulter 62 des Zylinderkopfteils 45 stößt.
Bei der Ausführung nach Fig. 4 wird für die Steuerung der Bewegungsrichtung von Kolben 16 und Kolbenstange 17 ein 4/3-Wegeventil 31 benutzt, dessen vier Anschlüsse P, T, A und B in der Mittelstellung gesperrt sind. Die Leckölleitung 24 ist an ein 2/2-Wegeventil 25 anschlossen, das wiederum von einer Feder 38 in der Ruhestellung gehalten wird und von einem Hubmagneten 39 in eine zweite Schaltstellung umgeschaltet werden kann. In der Ruhestellung sind die beiden Anschlüsse gesperrt, in der zweiten Schaltstellung kann das Lecköl zum Tank abfließen. Anders als bei der Ausführung nach Fig. 1 kann also hier die Leckölleitung 24 nur abgesperrt,jedoch nicht mit der Leitung 29 zwischen dem Ausgang A des Wegeventils 31 und dem Arbeitsanschluß 30 des Zylinders 10 verbunden werden. Der Lasthaltedruck im Leckölsammelraum 22 baut sich also hier nur über die Primärdichtung 19 auf.
Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist wiederum das Wegeventil 31 der Ausführung nach Fig. 4 verwendet. Das Ventil 25 besitzt dieselben Anschlüsse wie dasjenige nach Fig. 1. Auch die Leitungsanschlüsse sind dieselben wie bei der Ausführung nach Fig. 1. Anders ist jedoch, daß nun in der von der Feder 38 bestimmten Ruhestellung des Ventils 25 die Leckölleitung 24 mit dem Anschluß P und in der zweiten Schaltstellung, in die das Ventil 25 von dem Magneten 39 gebracht werden kann, mit dem Anschluß T verbunden ist. Das bringt es mit sich, daß der Magnet 39 nur solange erregt sein muß, solange die Pumpe 40 läuft. Er kann deshalb, wie die Fig. 6 zeigt, über eine Kontaktbrücke 80 eines elektrischen Schalters 81 parallel zu einem die Pumpe 40 antreibenden Elektromotor 82 angesteuert werden. Über eine zweite Kontaktbrücke 83 desselben elektrischen Schalters 81 wird außerdem entweder ein Magnet 84 oder ein Magnet 85 des Wegeventils 31 eingeschaltet. Beide Kontaktbrücken können über dieselbe Handhabe 86 betätigt werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 ist die Leckölleitung 24 an einen Ausgang B eines 5/3-Wegeventils 31 angeschlossen, das die Bewegungsrichtung von Kolben 16 und Kolbenstange 17 steuert und zusätzlich die Aufgabe des Ventils 25 aus den vorbeschriebenen Ausführungen erfüllt. Der Anschluß A ist mit dem Arbeitsanschluß 30 im Zylinderkopf 10 und der Anschluß C mit dem Arbeitsanschluß 33 im Zylinderboden 12 verbunden. In der Ruhestellung des Ventils 31, die in Fig. 7 gezeigt wird, sind die Anschlüsse P, T und C gesperrt. Auch die Anschlüsse A und B können in einer ersten Alternative gegeneinander gesperrt sein. Diese Alternative entspricht dann der Ausführung nach Fig. 4, bei der die Leckölleitung 24 in der Ruhestellung des Ventils 25 lediglich abgesperrt ist. In einer zweiten Alternative können die Anschlüsse A und B in der Ruhestellung des Ventils 31 auch intern miteinander verbunden sein, wie dies in Fig. 7 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Dann ist die Leckölleitung 24 in der Ruhestellung des Ventils 31 mit dem Arbeitsanschluß 30 des Zylinders 10 verbunden. Diese Alternative entspricht also der Ausführung nach Fig. 5. Es ist jedoch jeweils ein Ventil weniger verwendet.

Claims

Hydraulische Antriebsvorrichtung mit einem Zylinder (10), der einen in einem Arbeitsraum bewegbaren Kolben (16), eine Kolbenstange (17), die durch einen Zylinderkopf (11) nach außen geführt ist, eine verschleißfeste Primärdichtung (19) und eine leckagefreie Sekundärdichtung (20), die beide zwischen den Zylinderkopf (11) und der Kolbenstange (17) wirken und von denen die Primärdichtung (19) näher am Arbeitsraum angeordnet ist als die Sekundärdichtung (20), und eine Leckölleitung (24) zwischen der Primärdichtung (19) und der Sekundärdichtung (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckölleitung (24) durch Umschalten eines Ventils (25; 31) mit Lasthaltedruck beaufschlagt ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckölleitung (24) durch Umschalten des Ventils (25; 31) absperrbar ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckölleitung (24) über das Ventil (25; 31) mit dem kolbenstangenseitigen Druckraum (21) des Zylinders (10) verbindbar ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume (21, 34) beidseits des Kolbens (16) über ein Wegeventil (31) wechselweise mit einer Pumpe (40) und einem Tank (26) verbindbar sind und daß die Leckölleitung (24) an dieses Wegeventil (31) angeschlossen und durch dessen Umschalten mit Lasthaltedruck beaufschlagbar ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume (21, 34) beidseits des Kolbens (16) über ein Wegeventil 31) wechselweise mit einer Pumpe (40) und einem Tank (26) verbindbar sind und daß die Leckölleitung (24) an ein zusätzliches Ventil (25) angeschlossen und durch das Umschalten dieses zusätzlichen Ventils (25) mit Lasthaltedruck beaufschlagbar ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (25; 31), an das die Leckölleitung (24) angeschlossen ist, gegen die Kraft einer Rückholfeder (38), insbesondere von einem Hubmagneten (39), aus einer Ausgangsstellung in eine Schaltstellung umschaltbar ist und daß die Leckölleitung (24) in der Ausgangsstellung des Ventils (25; 31) mit Lasthaltedruck beaufschlagbar ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkopf (11) zwischen der Primär- und der Sekundärdichtung (19, 20) ein ringförmiger Leckölsammelraum (22) vorhanden ist, von dem die Leckölleitung (24) abgeht.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärdichtung (20) aufgrund ihrer Maße und des vorgegebenen Einbauraumes vorgespannt ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärdichtung (20) über einen, vorzugsweise an eine Schulter (62) des Zylinderkopfs (11) anlegbaren Flansch (60) bis auf ein kleinstes axiales Maß vorspannbar ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärdichtung (20) von einem hydraulisch betätigbaren, axial vorzugsweise bis auf eine Schulter (62) des Zylinderkopfes (11) verschiebbaren Kolben (71) vorspannbar ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärdichtung (19) eine separate Dichtung ist, die in den Zylinderkopf (11) eingesetzt ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einen vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärdichtung (19) einen Dichtring (63) aus einem biegesteifen Material, insbesondere aus einem Metall oder einer Metallegierung, umfaßt.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärdichtung (19) als Dichtsatz mehrere Dichtringe (63), mindestens einen zwei Dichtringe (63) voneinander trennenden Deckring (65) und hinter jedem Dichtring (63) einen Distanzring (64) aufweist, dessen Dicke in axialer Richtung mindestens so groß wie die entsprechende Dicke des jeweiligen Dichtrings (63) ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zylinderkopfteil (45) mit zwei in gegenüberliegenden Stirnseiten hin offene Ringnuten (55, 56) versehen ist, in deren eine die Primärdichtung (19) und in deren andere die Sekundärdichtung (20) eingelegt ist und die durch Flansche(60; 71, 48) verschlossen sind.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (11) zwei Teile (45, 46) aufweist, daß sich in einem ersten Teil (45) die Sekundärdichtung (20) und die Leckölleitung (24) befinden und daß ein zweites Teil (46) den Arbeitsanschluß (30) zum kolbenstangenseitigen Druckraum (21) enthält.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärdichtung (19) am ersten Teil (45) des Zylinderkopfes (11) angeordnet ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkopf (11) zwischen der Primärdichtung (19) und einem Arbeitsanschluß (30) zum kolbenstangenseitigen Druckraum (21) eine Führungsbuchse (47) für die Kolbenstange (17) angeordnet ist.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärdichtung (19) an einem Außenbund (48) der Führungsbuchse (47) anliegt.
Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenbund (48) der Führungsbuchse (47) radial über die Primärdichtung (19) hinausgreift und zwischen dem ersten und dem zweiten Teil (45, 46) des Zylinderkopfes (11) aufgenommen ist.