EP1403530A2 - Double-acting cylinder - Google Patents

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EP1403530A2
EP1403530A2 EP03450214A EP03450214A EP1403530A2 EP 1403530 A2 EP1403530 A2 EP 1403530A2 EP 03450214 A EP03450214 A EP 03450214A EP 03450214 A EP03450214 A EP 03450214A EP 1403530 A2 EP1403530 A2 EP 1403530A2
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working
piston
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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423Component parts; Constructional details
    • F15B15/1476Special return means

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  • the part of the gas spring containing the gas volume is advantageously arranged in the region of the working spaces of the working cylinder within the separating tube.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Fluid-Damping Devices (AREA)
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Abstract

A dual-action hydraulic cylinder has a piston (4) with a hollow piston rod (7) emerging through a cap (5, 6, 9) at each end. The hollow piston rod incorporates an enclosed gas spring (12) which acts on the rod and cylinder base (1). The gas spring (12) is located within a coaxial separation pipe (3) and fixed to the base (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen doppeltwirkender Arbeitszylinder mit einem durch ein Arbeitsfluid im Zylindergehäuse in beiden Längsrichtungen verschiebbaren Kolben, mit welchem Kolben eine Kolbenstange verbunden ist, die durch den Deckel des Arbeitszylinders axial nach aussen geführt ist, wobei die Kolbenstange hohl ausgeführt ist und koaxial innerhalb der hohlen Kolbenstange eine geschlossene Gasfeder angeordnet ist, die zwischen der Kolbenstange und dem Boden des Arbeitszylinders eingespannt ist.The invention relates to a double-acting working cylinder with a piston displaceable in both longitudinal directions by a working fluid in the cylinder housing, with which piston a piston rod is connected which is guided axially outwards through the cover of the working cylinder, the piston rod being hollow and coaxial within the hollow one Piston rod is a closed gas spring is arranged, which is clamped between the piston rod and the bottom of the working cylinder.

Ein derartiger Arbeitszylinder ist beispielsweise in der AT 406 600 B beschrieben. Aufgrund der bevorzugten Ausführungsformen mit relativ unempfindlichen mechanischen Federn sind hierbei keinerlei spezielle Vorkehrungen zum Schutz allfälliger empfindlicherer Einbauten getroffen.Such a working cylinder is described for example in AT 406 600 B. Due to the preferred embodiments with relatively insensitive mechanical springs, no special precautions are taken to protect any more sensitive internals.

In der GB 1,586,577 ist ein Ventilator beschrieben, dessen Klappe über eine Anordnung betätigbar ist, die einen einfachwirkenden pneumatischen Arbeitszylinder umfaßt. Die Gegenseite der pneumatisch betätigbaren Seite wird durch eine Gasfederanordnung gebildet, welche durch die hohle Kolbenstange des pneumatischen Arbeitszylinders und ein darin eingeschlossenes, komprimierbares Gasvolumen gebildet ist.GB 1,586,577 describes a fan whose flap can be actuated by an arrangement which comprises a single-acting pneumatic working cylinder. The opposite side of the pneumatically actuable side is formed by a gas spring arrangement, which is formed by the hollow piston rod of the pneumatic working cylinder and a compressible gas volume enclosed therein.

Weiters ist in der EP 1 225 345 A1 eine Anordnung eines hydraulischen Arbeitszylinders und einer koaxialen, aber in Verlängerung des Zylinders vorgesehenen Gasfeder beschrieben. Dazu ist das Zylinderrohr über eine der Abdichtwände hinaus verlängert und in diesem verlängerten Abschnitt eine Gasfeder-Anordnung vorgesehen, die über eine durch die Abdichtwand des Arbeitszylinders auf den Arbeitskolben einwirkt und in zumindest einer Arbeitsrichtung mit einer zusätzlichen Kraft beaufschlagt.Furthermore, EP 1 225 345 A1 describes an arrangement of a hydraulic working cylinder and a coaxial gas spring which is provided as an extension of the cylinder. For this purpose, the cylinder tube is extended beyond one of the sealing walls and a gas spring arrangement is provided in this extended section, which acts on the working piston through the sealing wall of the working cylinder and applies an additional force in at least one working direction.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einer Anordnung eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders und einer Gasfeder zur Unterstützung zumindest einer Arbeitsrichtung, die sicherer in ihrer Funktion ist, weniger Bauraum als die herkömmliche Anordnung beansprucht und in weiterer Folge auch flexibler in der Anpassung und einfacher in Wartung und Reparatur ist.The object of the present invention consists in an arrangement of a double-acting working cylinder and a gas spring to support at least one working direction, which is safer in its function, takes up less installation space than the conventional arrangement and subsequently also more flexible in adaptation and easier in maintenance and repair is.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Gasfeder in ein Trennrohr eingesetzt ist, welches koaxial innerhalb der hohlen Kolbenstange angeordnet und am Boden des Arbeitszylinders befestigt ist. Dieses Trennrohr erhöht den mechanischen Schutz der Gasfeder im Inneren des Arbeitszylinders noch weiter und erlaubt eine leichtere, dünnere Ausführung der verwendeten Gasfeder. Die in sich geschlossene Anordnung der Gasfeder erhöht die Funktionssicherheit, da allfällige, trotz des Schutzes durch das Trennrohr erfolgende Beschädigungen nicht gleich ein Leck der Gasfeder nach sich ziehen müssen. Auch kann durch geeignete Wahl der in den Arbeitszylinder eingebauten Gasfeder leicht auf die Anforderungen im Betrieb der Anordnung Rücksicht genommen werden. Und vor allem ist durch die koaxiale und ineinander geschachtelte Anordnung die geringstmögliche Baugröße gewährleistet.To achieve this object it is provided according to the invention that the gas spring is inserted into a separating tube which is arranged coaxially within the hollow piston rod and is attached to the bottom of the working cylinder. This separating tube further increases the mechanical protection of the gas spring inside the working cylinder and allows a lighter, thinner version of the gas spring used. The self-contained arrangement of the gas spring increases functional reliability, since any damage that occurs despite the protection provided by the separating tube does not necessarily result in a leak in the gas spring. By appropriate selection of the gas spring installed in the working cylinder, the requirements in the operation of the arrangement can easily be taken into account. And above all, the smallest possible size is guaranteed by the coaxial and nested arrangement.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Innendurchmesser der Kolbenstange im wesentlichen dem Außendurchmesser des Trennrohres entspricht, wobei der Kolben durch eine ringförmige Auskragung des inneren Endes der hohle Kolbenstange gebildet ist. Der Kolben des Arbeitszylinders gleitet somit am Trennrohr entlang und ist damit gleichzeitig sicher geführt.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the inside diameter of the piston rod essentially corresponds to the outside diameter of the separating tube, the piston being formed by an annular projection of the inner end of the hollow piston rod. The piston of the working cylinder thus slides along the separating tube and is thus safely guided at the same time.

Um die Gasfeder auch nach Zusammenstellung des Arbeitszylinders einbauen, warten oder einstellen zu können, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Stangenkopf der Kolbenstange öffenbar und wieder verschließbar, bzw. abnehmbar und wieder aufsetzbar, ausgeführt.In order to be able to install, maintain or adjust the gas spring even after the working cylinder has been put together, according to a further feature of the invention the rod head of the piston rod can be opened and closed again, or can be removed and replaced.

Wenn in einer bevorzugten Ausführungsform die Gasfeder und/oder das Trennrohr lösbar mit dem Boden des Arbeitszylinders verbunden ist, kann in einfacher Weise eine defekte Gasfeder bzw. Trennrohr ausgetauscht werden, oder kann bei geänderter Anforderung eine dafür geeignete andere Gasfeder eingebaut werden.If, in a preferred embodiment, the gas spring and / or the separating pipe is detachably connected to the bottom of the working cylinder, a defective gas spring or separating pipe can be exchanged in a simple manner, or if the requirement changes, a suitable other gas spring can be installed.

Vorteilhafterweise ist der das Gasvolumen beinhaltende Teil der Gasfeder im Bereich der Arbeitsräume des Arbeitszylinder innerhalb des Trennrohres angeordnet.The part of the gas spring containing the gas volume is advantageously arranged in the region of the working spaces of the working cylinder within the separating tube.

In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eines in der beigefügten Zeichnungsfigur dargestellten vorteilhaften Ausführungsform näher erläutert werden, wobei die Zeichnung einen Längsschnitt durch den Arbeitszylinder mit integrierter Gasfeder zeigt.In the following description, the invention will be explained in more detail with reference to an advantageous embodiment shown in the attached drawing figure, the drawing showing a longitudinal section through the working cylinder with an integrated gas spring.

Mit dem Boden 1 eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders ist das Zylinderrohr 2 verbunden, in welchem die Arbeitsräume für die Zylinderbetätigung definiert sind. Auf einer Art Zapfen 1a an der Innenseite des Bodens 1 ist ein Trennrohr 3 befestigt, welches koaxial zum Zylinderrohr 2 liegt und im wesentlichen mit dem dem Boden 1 abgewandten Ende des Zylinderrohres 2 abschließt. Die Arbeitsräume des Arbeitszylinders werden durch den Kolben 4 voneinander getrennt, der beim Ausfahren fast ― und bei alternativen Ausführungsformen des Zylinders ohne ringförmige Eindellung gänzlich ― bis zur Stangendichtung 5 und der am Ende des Zylinderrohres 2 vorgesehenen Buchse 6 und dem Lager 9 verschoben werden kann.The cylinder tube 2, in which the working spaces for the cylinder actuation are defined, is connected to the base 1 of a double-acting working cylinder. A separating tube 3 is fastened on a type of pin 1a on the inside of the base 1, which is coaxial to the cylinder tube 2 and essentially ends with the end of the cylinder tube 2 facing away from the base 1. The working spaces of the working cylinder are separated from each other by the piston 4, which can be moved almost up to the rod seal 5 and the bushing 6 provided at the end of the cylinder tube 2 and the bearing 9 when the extension is extended almost entirely - and in the case of alternative embodiments of the cylinder without annular indentation.

Der Kolben 4 ist in der dargestellten Ausführungsform als ringförmige Auskragung des inneren, im Zylinderrohr 2 befindlichen Endes der hohlen Kolbenstange 7 ausgebildet, welche Kolbenstange 7 durch einen vorzugsweise lösbaren Verschluß 7a geschlossen und vorzugsweise für Montage-, Wartungs- oder Austauscharbeiten geöffnet werden kann. Der Verschluß 7a trägt auch den Stangenkopf 8 zur Anbindung des Arbeitszylinders an andere Bauteile.In the embodiment shown, the piston 4 is designed as an annular projection of the inner end of the hollow piston rod 7 located in the cylinder tube 2, which piston rod 7 can be closed by a preferably detachable closure 7a and preferably opened for assembly, maintenance or replacement work. The closure 7a also carries the rod head 8 for connecting the working cylinder to other components.

Unmittelbar neben der Stangendichtung 5 ist einer der Anschlüsse 10 für das Hydraulikmedium vorgesehen, welches den Kolben 4, der gegenüber der Innenwand des Zylinderrohres 2 und gegenüber der Außenwand des Trennrohres 3 mittels Dichtungen 11 abgedichtet gleitend geführt ist, in Einfahrrichtung des Arbeitszylinders beaufschlagt. Anstelle auf dem zwar vorteilhaften aber nicht unbedingt notwendigen Trennrohr 3 kann der Kolben 4 auch unmittelbar auf dem Gehäuse der Gasfeder 12 gleiten. Dabei entspricht natürlich der Innendurchmesser der Kolbenstange 7 im wesentlichen dem Außendurchmesser der Gasfeder 12 bzw. des Trennrohres 3.Immediately next to the rod seal 5, one of the connections 10 for the hydraulic medium is provided, which seals the piston 4, which seals against the inner wall of the cylinder tube 2 and against the outer wall of the separating tube 3 by means of seals 11 is slidably guided in the retracting direction of the working cylinder. Instead of on the separating tube 3, which is advantageous but not absolutely necessary, the piston 4 can also slide directly on the housing of the gas spring 12. Of course, the inside diameter of the piston rod 7 essentially corresponds to the outside diameter of the gas spring 12 or the separating tube 3.

Im Inneren des Trennrohres 3 befindet sich die Gasfeder 12, vorzugsweise der Teil davon, welcher das aktive Gasvolumen beinhaltet. Die Gasfeder 12 ist dabei vorteilhafterweise mittels eines Zapfens 12a, vorzugsweise mit Gewinde versehen, im Zapfen 1 a des Bodens 1 des Arbeitszylinders befestigt, vorzugsweise lösbar befestigt. Die Kolbenstange 12b der Gasfeder 12 greift am Verschluß 7a der Kolbenstange 7 des Arbeitszylinders an, kann dazu mit diesem verbunden sein. Die Gasfeder 12 kann aber auch einfach zwischen Boden 1 und Verschluß 7a eingespannt sein.The gas spring 12, preferably the part thereof, which contains the active gas volume, is located in the interior of the separating tube 3. The gas spring 12 is advantageously fastened by means of a pin 12a, preferably provided with a thread, in the pin 1a of the base 1 of the working cylinder, preferably releasably attached. The piston rod 12b of the gas spring 12 engages with the closure 7a of the piston rod 7 of the working cylinder and can be connected to it. The gas spring 12 can also be simply clamped between the bottom 1 and the closure 7a.

Über den zweiten Anschluß 13 wird das Hydraulikmedium zu- bzw. abgeführt, welches den Kolben 4 in Ausfahrrichtung der Kolbenstange 7 beaufschlagt.The hydraulic medium, which acts on the piston 4 in the extension direction of the piston rod 7, is supplied or discharged via the second connection 13.

Claims (5)

Doppeltwirkender Arbeitszylinder mit einem durch ein Arbeitsfluid im Zylindergehäuse in beiden Längsrichtungen verschiebbaren Kolben (4), mit welchem Kolben eine Kolbenstange (7) verbunden ist, die durch den Deckel (5, 6, 9) des Arbeitszylinders axial nach außen geführt ist, wobei die Kolbenstange (7) hohl ausgeführt ist und koaxial innerhalb der hohlen Kolbenstange (7) eine geschlossene Gasfeder (12) angeordnet ist, die zwischen der Kolbenstange (7) und dem Boden (1) des Arbeitszylinders eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfeder (12) in ein Trennrohr (3) eingesetzt ist, welches koaxial innerhalb der hohlen Kolbenstange (7) angeordnet und am Boden (1) des Arbeitszylinders befestigt ist.Double-acting working cylinder with a piston (4) displaceable in both longitudinal directions by a working fluid in the cylinder housing, with which piston a piston rod (7) is connected, which is guided axially outwards through the cover (5, 6, 9) of the working cylinder, the Piston rod (7) is hollow and a closed gas spring (12) is arranged coaxially within the hollow piston rod (7), which is clamped between the piston rod (7) and the bottom (1) of the working cylinder, characterized in that the gas spring ( 12) is inserted into a separating tube (3) which is arranged coaxially within the hollow piston rod (7) and is fastened to the bottom (1) of the working cylinder. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Kolbenstange (7) im wesentlichen dem Außendurchmesser des Trennrohres (3) entspricht, wobei der Kolben (4) durch eine ringförmige Auskragung des inneren Endes der hohle Kolbenstange (7) gebildet ist.Working cylinder according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the piston rod (7) substantially corresponds to the outer diameter of the separating tube (3), the piston (4) being formed by an annular projection of the inner end of the hollow piston rod (7). Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stangenkopf (7a, 8) der Kolbenstange (7) öffenbar und wieder verschließbar, bzw. abnehmbar und wieder aufsetzbar, ausgeführt ist.Working cylinder according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the rod head (7a, 8) of the piston rod (7) can be opened and closed again, or can be removed and replaced. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfeder (12) und/oder das Trennrohr (3) lösbar mit dem Boden (1) des Arbeitszylinders verbunden ist.Working cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gas spring (12) and / or the separating tube (3) is detachably connected to the bottom (1) of the working cylinder. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der das Gasvolumen beinhaltende Teil der Gasfeder (12) im Bereich der Arbeitsräume des Arbeitszylinders innerhalb des Trennrohres (3) angeordnet ist.Working cylinder according to one of claims 1 to 4, characterized in that the part of the gas spring (12) containing the gas volume is arranged in the region of the working spaces of the working cylinder within the separating tube (3).
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