EP2101066B1 - Einrichtung zur Sicherung der Bewegungsreihenfolge von zumindest zwei fluidbetätigten Verdrängereinheiten - Google Patents
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- EP2101066B1 EP2101066B1 EP20090002042 EP09002042A EP2101066B1 EP 2101066 B1 EP2101066 B1 EP 2101066B1 EP 20090002042 EP20090002042 EP 20090002042 EP 09002042 A EP09002042 A EP 09002042A EP 2101066 B1 EP2101066 B1 EP 2101066B1
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- B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
- B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
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- F15B15/204—Control means for piston speed or actuating force without external control, e.g. control valve inside the piston
Definitions
- the invention relates to a device for securing the sequence of movement of at least two series-connected fluid-operated displacement units, wherein a primary unit is movable in time before at least one secondary unit and wherein the secondary unit as a hydraulic cylinder with a cylinder in a cylinder tube extendable and retractable piston rod, wherein the hydraulic cylinder a piston-bottom side pressure medium space which is connected to a pressure medium inlet for the hydraulic cylinder, and has a piston rod-side pressure medium space which is formed as an annular space between the piston rod and the cylinder tube.
- the first extending primary cylinder has an inner stationary hollow tube which seals the piston bottom side pressure chamber from the interior of the hollow piston rods via a seal in the piston of the primary cylinder, can flow over the pressure medium to the secondary cylinder.
- When extending pressure medium is in a supply line first only in the piston bottom side pressure medium chamber of the primary cylinder, causing it first expands.
- the connection to the secondary cylinder is shut off.
- the hollow tube is a little shorter than the piston stroke of the primary cylinder, so that when fully extended primary cylinder, the piston moves from the stationary hollow tube and the pressurized piston bottom side pressure chamber via the hollow piston rod of the piston and the line to the piston bottom side pressure medium chamber of the secondary cylinder is connected, so that the secondary cylinder extends to the primary cylinder.
- a generic device is from the DE 101 25 351 A1 known, with the Ausfahrhalln jet a multi-stage mast of an example designed as a forklift truck can be controlled.
- the DE 10 2005 052 116 A1 also discloses a generic device with the Ausfahrhalln flood a multi-stage mast of a truck can be controlled.
- a primary cylinder is connected in series to a secondary cylinder.
- a second secondary cylinder is connected in parallel to the first secondary cylinder, wherein the second secondary cylinder is preceded by a pressure-dependent opening check valve. It is thereby achieved that only at the stroke end of the primary cylinder, the check valve is acted upon by the increasing pressure in the open position, so that the secondary cylinder extend.
- the second secondary cylinder is connected downstream of the primary cylinder, wherein the primary cylinder is provided with a directional control valve controlled by the piston rod of the primary cylinder, which releases a pressure medium connection to the second secondary cylinder only at the stroke end of the primary cylinder, which is connected to a port in the cylinder head of the primary cylinder. This achieves that only after reaching the stroke end of the primary cylinder, the two effective surfaces of the secondary cylinder are available.
- the pressure medium for example at low oil temperatures and / or a high pressure medium flow, however, it may come to operating conditions in which even with shut off second secondary cylinder on the effective surface of the first secondary cylinder due to the hydraulic resistances such a high pressure is present that the secondary cylinder extends in time before the primary cylinder and it does not come to the desired extension sequence of the mast and thus the desired order of movement of the consumer.
- the present invention has for its object to provide a device of the type mentioned is available, which ensures the desired sequence of movement of the displacer units with low construction costs.
- valve means the outflow of pressure fluid from the piston rod side pressure fluid chamber is controllable, the valve means by blocking the piston rod side pressure fluid chamber of the secondary unit prevents extension of the piston rod and the sequence of movements, in which the primary unit is actuated in time before the secondary unit be sure.
- the hydraulic cylinder of the secondary unit is provided with a piston rod-side pressure medium space which can be shut off by means of the valve device.
- the piston rod-side pressure fluid chamber thus forms a shut-off and thus incompressible oil column, which prevents an extension of the piston rod.
- shutting off the piston rod-side pressure fluid chamber by means of the valve device can be prevented at a high viscosity of the pressure medium and / or a high pressure medium flow extending the piston rod of the hydraulic cylinder of the secondary unit and thus the desired sequence of movements, in which the primary unit is actuated in time before the secondary unit, ensured become.
- the valve device has a blocking position and an open position and is acted upon in response to a pressure difference in the direction of a blocking position which occurs at a arranged between the pressure medium inlet of the hydraulic cylinder and a pressure medium inlet of the primary unit throttle device.
- the valve device is thus acted upon in dependence on the pressure difference of a throttle device from the open position to the blocking position.
- a high pressure difference by means of which the valve device is acted upon in the blocking position in which the piston rod side pressure fluid chamber of the hydraulic cylinder is shut off and thus extension of the piston rod of the hydraulic cylinder of the secondary unit is prevented ,
- the controlled by a throttle valve device thus forms a hydrodynamic locking of the hydraulic cylinder, which ensures the order of movement with unfavorable oil viscosities and / or pressure medium flows at low construction without additional electrical, electronic or mechanical sensors and actuators.
- valve device is acted upon by means of a spring in the direction of an open position. In this way, it is achieved that when there is no pressure difference at the end stop, the valve device is acted upon in the open position in which pressure medium can flow out of the piston rod side pressure medium space and thus the hydraulic cylinder of the secondary unit can extend.
- valve device is acted upon by the hydraulic fluid cylinder inflowing pressure medium flow in the direction of the blocking position.
- the loading of the valve device in the blocking position at a corresponding pressure difference at the throttle device is thus effected by the pressure medium flow flowing to the hydraulic cylinder. This results in a low construction cost, since no secondary energy source is required for the actuation of the valve device.
- the piston rod is designed as a hollow piston rod with an axial recess which in an area facing a cylinder bottom an inlet opening for the hydraulic cylinder and in an area facing a cylinder head having an outlet opening which is connected to the primary unit, wherein the piston rod is provided with a connection opening which connects the piston rod side pressure medium chamber with the axial recess, wherein the valve means as a longitudinally displaceably mounted in the axial recess and the connecting opening controlling slide sleeve is formed, which is provided with a communicating with the Axialaus predominantlyung Axial malbrechung.
- a series connection of the hydraulic cylinder of the secondary unit and the primary unit can be formed in a simple manner, wherein by means of a valve sleeve designed as a valve means the connection of the piston rod-side pressure fluid chamber with the AxialausEnglishung via the connection opening and thus the outflow of pressure fluid from the piston rod side pressure fluid chamber in a simple manner and with low construction costs can be controlled.
- the sliding sleeve for controlling the connection opening of the piston rod is provided with a connecting channel which is in communication with the axial opening.
- the connecting channel can be connected to the connecting opening of the piston rod by means of an annular groove, in particular an annular groove formed in the sliding sleeve
- the open position and the blocking position of the valve device formed by the sliding sleeve can be defined in a simple manner by the axial length of the annular groove.
- a connection of the connecting channel of the sliding sleeve with the connecting opening of the piston rod can be ensured.
- the annular groove can be arranged on the inside of the piston rod.
- an annular groove arranged on the outer circumference of the sliding sleeve can be produced in a simple manner.
- the sliding sleeve is provided with a control surface acting in the direction of an open position, which is formed on an end face of the sliding sleeve facing the cylinder head, and a control surface acting in the direction of the blocking position, which is formed on an end face of the sliding sleeve facing the cylinder bottom.
- the application of the sliding sleeve in the open position by means of the spring can be achieved in a simple manner, when the spring is in operative connection with the acting in the direction of the open position control surface of the sliding sleeve and is supported on the piston rod.
- the slide sleeve can be mounted and supported longitudinally displaceable in a simple manner in the axial recess of the piston rod.
- the throttle device is arranged in the axial opening of the sliding sleeve.
- the valve device formed by the slide sleeve and the throttle device for controlling the slide sleeve are thus arranged in the hollow Kobenstange of the hydraulic cylinder, whereby a low construction cost can be achieved.
- throttle device is designed according to a preferred embodiment of the invention as a line breakage, a further reduction of construction costs can be achieved, since a required for safety reasons power failure fuse is still used to control the valve sleeve designed as a valve device.
- the hydraulic cylinder is provided with a lower end-position damping device for the retracted piston rod.
- the lower Endlagendämfungs worn according to an advantageous embodiment of the invention has a lower Endlagendämpfungsraum, which is formed by the sliding sleeve and the cylinder bottom, wherein the sliding sleeve is provided with a throttle device for connecting the lower Endlagendämpfungsraums with the axial opening.
- a sealing surface in particular a conical surface formed, which ensures that the lower Endlagendämpfungsraum only by means of the throttle device of the sliding sleeve with the axial recess of the piston rod is connected and thus a controlled outflow of the pressure medium from the lower Endlagendämpfungsraum is achieved via the throttle device.
- the hydraulic cylinder is further provided with an upper Endlagendämpfungs adopted for the extended piston rod.
- the device according to the invention for securing the sequence of movements can basically be used in any combination of secondary units designed as hydraulic cylinders and primary units in series connection.
- a multi-stage mast for example a duplex mast or a triplex mast, an industrial truck, wherein the primary unit is designed as Freihubzylinder that a fork carriage operated, and designed as a hydraulic cylinder secondary units actuate a first and / or a second extension mast.
- a mast is from the DE 10 2005 032 390 A1 known.
- the inventive arrangement for securing the sequence of movements is provided in the present embodiments for use in a lift mast of a truck.
- the trained as a hydraulic cylinder 1 secondary unit has a cylinder tube 2, in which a piston rod 3 is mounted longitudinally displaceable.
- the piston rod 3 is guided and sealed in a cylinder head 4 attached to the cylinder tube 2 in the upper region.
- a cylinder base 5 is fixed.
- the piston rod 3 is provided in the lower region with a seal carrier 6, which carries a seal package 7.
- the piston rod 3 is designed as a hollow piston rod and provided with an axial recess 8, which forms an inlet opening 9 for pressure medium in the lower region.
- the cylinder bottom 5 is provided for this purpose with a pressure medium inlet 10, which is connected, for example, with a pressure medium source.
- the axial recess 8 of the piston rod 3 forms an outlet opening 11, to which a further secondary unit or a primary unit can be connected.
- the outlet opening 11 thus simultaneously forms the pressure medium inlet for the primary unit.
- the hydraulic cylinder 1 has a piston bottom side pressure medium chamber A, which is bounded by the cylinder bottom 5 and the seal carrier 6 of the piston rod 3.
- a piston rod side, designed as an annular space pressure fluid chamber B of the hydraulic cylinder 1 is bounded by the cylinder head 4, the piston rod 3 and the seal carrier 6.
- the seal carrier 6 is in this case formed as a tubular sleeve and fixed in the axial recess 8 of the piston rod 3, for example screwed.
- the piston rod 2 and the seal carrier 6 with one of radial bores 12, 13 formed Connection opening 14 provided.
- the connection of the pressure fluid chamber B with the axial recess 8 can be controlled by means of a valve device 15, which is designed as a slide sleeve 16 arranged longitudinally displaceably in the axial recess 8.
- the slide sleeve 16 is in this case arranged longitudinally displaceable in the seal carrier 6 and the piston rod 3.
- the slide sleeve 16 is provided with an axial opening 17, which is connected to the axial recess 8 of the piston rod 3 and allows a pressure medium flow from the inlet opening 9 to the outlet opening 11.
- the slide sleeve 16 has to drive the connection opening 14 on a radial bore 19 formed by a connecting channel 18, which is in communication with the axial opening 17.
- a connecting channel 18 On the outer circumference of the sliding sleeve 16, an annular groove 20 communicating with the connecting channel 18 is formed.
- the arranged in the seal carrier 6 slide sleeve 16 is acted upon by means of a spring 21 which is supported on the piston rod 3 by means of a fastening device designed as a fastening device 22, in the direction of an open position in which the connection opening 14 communicates with the connecting channel 18 and thus Pressure fluid from the pressure fluid chamber B can flow into the axial recess 8 of the piston rod 3.
- the spring 21 is in this case with a formed on the upper end face of the slide sleeve 16, acting in the direction of the open position control surface 23 of the slide sleeve 16 in conjunction.
- the slide sleeve 16 has on the lower end face on a acting in the direction of a locking position control surface 24.
- the slide sleeve 16 is controlled in response to a pressure difference of a throttle device 25 in the direction of the blocking position, which is arranged between the inlet port 9 and thus the pressure medium inlet 10 of the hydraulic cylinder 1 and the outlet port 11 and thus the pressure medium inlet of the primary unit.
- the throttle device 25 is in this case arranged in the axial opening 17 of the slide sleeve 16 and formed, for example, as a line breakage protection 26.
- Another line rupture device 27 is arranged in the pressure medium inlet 10 of the cylinder bottom 5.
- the sliding sleeve 16 is arranged with a lower portion in the seal carrier 6 and with an upper portion in the piston rod 3, wherein at the transition of the two sections a radial shoulder is formed, which together with the upper end face of the seal carrier 6 a stop 28 for the open position of Sliding sleeve 16 forms.
- the axial recess 8 of the piston rod 3 is provided with a shoulder which forms a stop 29 for the blocking position of the slide sleeve 16 together with the upper end face of the slide sleeve 16.
- a ring 30 is fixed to the piston rod 3, which defines the upper end stop of the piston rod 3 with the cylinder head 4.
- pressure medium under pressure is conveyed to the pressure medium inlet 10 and this pressure medium flows through the axial recess 8 of the piston rod 3 on the way from the inlet opening 9 to the outlet opening 11 occurs at the throttling point designed as a line rupture protection 26, in particular a high viscosity and / or a high pressure medium flow, a pressure difference, whereby the slide sleeve 16 of the pending on the control surface 24, inflowing pressure fluid against the spring 21 upwards in the in the FIG. 2 shown blocking position is applied, in which the sliding sleeve 16 rests against the stop 29.
- the primary unit does not request any further pressure medium flow, whereby the pressure medium flow in the axial recess 8 of the piston rod 3 between the inlet opening 9 and the outlet opening 11 collapses and thus no pressure difference occurs at the throttle point 25.
- the sliding sleeve 26 is thus acted upon by the spring 21 downwardly in the direction of the stop 28 and thus in the open position in the pressure fluid from the pressure chamber B via the connection opening 14 of the piston rod 3 and the connecting channel 18 of the slide sleeve 16 flow freely into the axial recess 8 can.
- the further hydraulic fluid to the cylinder 1 at the pressure medium inlet 10 and thus the piston-side pressure fluid chamber A inflowing pressure medium thus enables the in the FIG.
- the line rupture device 26 is moved from the inlet opening 10 to the outlet opening 11 into an opening in the axial recess 8 of the piston rod 3 by the suddenly rising pressure medium flow FIG. 5 shown safety position acted upon and at the same time the slide sleeve 16 is acted upon by the pressure difference occurring in the blocking position in which the slide sleeve 16 abuts the stop 29.
- Pressure medium can in this case only via an opening formed in the line rupture protection 26 throttle bore 35 from the inlet opening 10th to flow to the outlet opening 11, whereby it is achieved that the piston rod 3 enters at a permissible speed at a line break.
- a hydraulic cylinder 1 is shown with a lower end position damping device 40 for retracting the piston rod 3.
- the slide sleeve 16 projects beyond the piston rod 3 and the seal carrier 6 down and forms with the cylinder bottom 5 a sealing surface 41, which is formed for example by a conical seat between the slide sleeve 16 and the cylinder bottom 5.
- the slide sleeve 16 is provided in the region projecting downwards from the piston rod 3 with a throttling device 42 designed, for example, as a throttle bore.
- the piston rod 3 can thus pressure fluid only via the throttle device 42 of the fixed relative to the piston rod 3 slide sleeve 16 from the Endlagendämpfungsraum C, until the piston rod 3 in the FIG. 8 shown reached lower end position with fully retracted piston rod 3.
- the annular groove 20 formed on the connecting channel 18 of the sliding sleeve 16 in this case has such a length that during the entire movement of the piston rod 3 relative to the sliding sleeve 16 during the lower end position damping of the pressure medium space B via the connection opening 14 and the connecting channel 18 to the axial recess. 8 connected.
- the lower end cushioning lifts the slide sleeve 16 from the stop 28 for the open position and is located at fully retracted piston rod 3 in a located between the stop 28 for the open position and the stop 29 for the locking position intermediate position.
- the hydraulic cylinder 1 is further provided with an upper Endlagendämpfungs worn 45 for the extension of the piston rod 3.
- connection opening 14 formed by the radial bore 12 of the piston rod 3 is in this case arranged above the ring 30.
- the piston rod 3 is arranged with a throttle device 46, for example, designed as a throttle bore.
- the radial bore 12 and the throttle device 46 of the piston rod 3 are in this case connected to an annular groove 47, which allows a connection of the radial bore 12 and the throttle device 46 to the disposed in the seal carrier 6 radial bore 13 and thus a connection via the arranged in the sliding sleeve 16 Radial bore 19 and the annular groove 20 in the open position of the slide sleeve 16 with the axial recess 17 allows.
- the annular groove 47 may be formed on the piston rod 3, but is preferably formed on the outer periphery of the seal carrier 6.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherung der Bewegungsreihenfolge von zumindest zwei in Reihe geschalteten fluidbetätigten Verdrängereinheiten, wobei eine Primäreinheit zeitlich vor zumindest einer Sekundäreinheit bewegbar ist und wobei die Sekundäreinheit als Hydraulikzylinder mit einer in einem Zylinderrohr aus- und einfahrbaren Kolbenstange aufweist, wobei der Hydraulikzylinder einen kolbenbodenseitigen Druckmittelraum aufweist, der mit einem Druckmitteleinlass für den Hydraulikzylinder verbunden ist, und einen kolbenstangenseitigen Druckmittelraum aufweist, der als Ringraum zwischen der Kolbenstange und dem Zylinderrohr ausgebildet ist.
- Aus der
US 5 501 346 A ist eine gattungsgemäße Einrichtung zur Sicherung der Bewegungsreihenfolge eines Primärzylinders und eines Sekundärzylinders bekannt. Der zuerst ausfahrende Primärzylinder weist ein inneres feststehenden Hohlrohr auf, das über eine Dichtung im Kolben des Primärzylinders den kolbenbodenseitigen Druckraum vom Innenraum der hohlen Kolbenstangen abdichtet, über den Druckmittel zum Sekundärzylinder strömen kann. Beim Ausfahren steht Druckmittel in einer Zulaufleitung zuerst nur im kolbenbodenseitigen Druckmittelraum des Primärzylinders, wodurch dieser zuerst ausfährt. Über das abgedichtete Hohlrohr des Primärzylinders ist die Verbindung zu dem Sekundärzylinder abgesperrt. Das Hohlrohr ist ein wenig kürzer als der Kolbenhub des Primärzylinders, so dass bei vollständig ausgefahrenem Primärzylinder der Kolben aus dem feststehenden Hohlrohr fährt und der druckbeaufschlagte kolbenbodenseitigen Druckraum über die hohle Kolbenstange des Kolbens und die Leitung mit dem kolbenbodenseitigen Druckmittelraum des Sekundärzylinders verbunden ist, so dass der Sekundärzylinder nach dem Primärzylinder ausfährt. - Eine gattungsgemäße Einrichtung ist aus der
DE 101 25 351 A1 bekannt, mit der die Ausfahrreihenfolge eines mehrstufigen Hubmastes eines beispielsweise als Gabelstapler ausgebildeten Flurförderzeugs gesteuert werden kann. - Die
DE 10 2005 052 116 A1 offenbart ebenfalls eine gattungsgemäße Einrichtung mit der die Ausfahrreihenfolge eines mehrstufigen Hubmastes eines Flurförderzeugs gesteuert werden kann. - Bei diesen Einrichtungen ist jeweils ein Primärzylinder einem Sekundärzylinder in Reihe geschaltet. Bei der
DE 101 25 351 A1 ist ein zweiter Sekundärzylinder dem ersten Sekundärzylinder parallel geschaltet, wobei dem zweiten Sekundärzylinder ein druckabhängig öffnendes Sperrventil vorgeschaltet ist. Dadurch wird erzielt, dass erst bei dem Hubende des Primärzylinders das Sperrventil durch den sich erhöhenden Druck in die Öffnungsstellung beaufschlagt wird, so dass die Sekundärzylinder ausfahren. - Bei der
DE 10 2005 052 116 A1 ist der zweite Sekundärzylinder dem Primärzylinder nachgeschaltet, wobei der Primärzylinder mit einem von der Kolbenstange des Primärzylinders gesteuerten Wegeventil versehen ist, das erst beim Hubende des Primärzylinders eine Druckmittelverbindung zu dem zweiten Sekundärzylinder freigibt, der an einen Anschluss im Zylinderkopf des Primärzylinders angeschlossen ist. Hierdurch wird erzielt, dass erst nach Erreichen des Hubendes des Primärzylinders die beiden Wirkflächen der Sekundärzylinder zur Verfügung stehen. - Mit einer derartigen Einrichtung kann somit ermöglicht werden, dass zuerst der Primärzylinder ausfährt und bei Hubende des Primärzylinders anschließend die Sekundärzylinder ausfahren.
- Bei einer hohen Viskosität des Druckmittels, beispielsweise bei niedrigen Öltemperaturen und/oder einem hohen Druckmittelstrom kann es jedoch zu Betriebszuständen kommen, bei denen auch bei abgesperrtem zweiten Sekundärzylinder an der Wirkfläche des ersten Sekundärzylinders aufgrund der hydraulischen Widerstände ein derart hoher Druck ansteht, dass der Sekundärzylinder zeitlich vor dem Primärzylinder ausfährt und es nicht zu der gewünschten Ausfahrreihenfolge des Hubmastes und somit der gewünschten Bewegungsreihenfolge der Verbraucher kommt.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die bei geringem Bauaufwand die gewünschte Bewegungsreihenfolge der Verdrängereinheiten sicherstellt.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mittels einer Ventileinrichtung der Abfluss von Druckmittel aus dem kolbenstangenseitigen Druckmittelraum steuerbar ist, wobei die Ventileinrichtung durch Absperren des kolbenstangenseitigen Druckmittelraums der Sekundäreinheit ein Ausfahren der Kolbenstange verhindert und die Bewegungsreihenfolge, bei der die Primäreinheit zeitlich vor der Sekundäreinheit betätigt wird, sicherstellt. Erfindungsgemäß ist somit der Hydraulikzylinder der Sekundäreinheit mit einem kolbenstangenseitigen Druckmittelraum versehen, der mittels der Ventileinrichtung abgesperrt werden kann. Der kolbenstangenseitige Druckmittelraum bildet somit eine abgesperrte und somit inkompressible Ölsäule, die ein Ausfahren der Kolbenstange verhindert. Durch dieses Absperren des kolbenstangenseitigen Druckmittelraumes mittels der Ventileinrichtung kann bei einer hohen Viskosität des Druckmittels und/oder einem hohen Druckmittelstrom ein Ausfahren der Kolbenstange des Hydraulikzylinders der Sekundäreinheit verhindert werden und somit die gewünschte Bewegungsreihenfolge, bei der die Primäreinheit zeitlich vor der Sekundäreinheit betätigt wird, sichergestellt werden.
- Die Ventileinrichtung weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Sperrstellung und eine Öffnungsstellung auf und ist in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz in Richtung einer Sperrstellung beaufschlagt, die an einer zwischen dem Druckmitteleinlass des Hydraulikzylinders und einem Druckmitteleinlass der Primäreinheit angeordneten Drosseleinrichtung auftritt. Die Ventileinrichtung wird somit in Abhängigkeit von der Druckdifferenz einer Drosseleinrichtung von der Öffnungsstellung in die Sperrstellung beaufschlagt. Bei einer hohen Viskosität und/oder einem hohen Druckmittelstrom tritt an der Drosseleinrichtung eine hohe Druckdifferenz auf, mittels der die Ventileinrichtung in die Sperrstellung beaufschlagt wird, in der der kolbenstangenseitige Druckmittelraum des Hydraulikzylinders abgesperrt ist und somit ein Ausfahren der Kolbenstange des Hydraulikzylinders der Sekundäreinheit verhindert wird. Die von einer Drosseleinrichtung gesteuerte Ventileinrichtung bildet somit eine hydrodynamische Verriegelung des Hydraulkzylinders, die bei geringem Bauaufwand ohne zusätzliche elektrische, elektronische oder mechanische Sensoren und Aktuatoren die Bewegungsreihenfolge bei ungünstigen Ölviskositäten und/oder Druckmittelströmen sicherstellt.
- Zweckmäßigerweise ist die Ventileinrichtung mittels einer Feder in Richtung einer Öffnungsstellung beaufschlagt. Hierdurch wird erzielt, dass bei an dem Endanschlag befindlicher Primäreinheit, wobei an der Drosseleinrichtung keine Druckdifferenz ansteht, die Ventileinrichtung in die Öffnungsstellung beaufschlagt wird, in der Druckmittel aus dem kolbenstangenseitigen Druckmittelraum abströmen kann und somit der Hydraulikzylinder der Sekundäreinheit ausfahren kann.
- Besondere Vorteile ergeben sich, wen die Ventileinrichtung von dem dem Hydraulikzylinder zuströmenden Druckmittelstrom in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt ist. Die Beaufschlagung der Ventileinrichtung in die Sperrstellung bei einer entsprechenden an der Drosseleinrichtung anstehenden Druckdifferenz erfolgt somit durch den dem Hydraulikzylinder zuströmenden Druckmittelstrom. Hierdurch ergibt sich ein geringer Bauaufwand, da für die Betätigung der Ventileinrichtung keine Sekundärenergiequelle erforderlich ist.
- Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Kolbenstange als hohle Kolbenstange mit einer Axialausnehmung ausgebildet, die in einem einem Zylinderboden zugewandten Bereich eine Einlassöffnung für den Hydraulikzylinder und in einem einem Zylinderkopf zugewandten Bereich eine Auslassöffnung aufweist, die mit der Primäreinheit verbunden ist, wobei die Kolbenstange mit einer Verbindungsöffnung versehen ist, die den kolbenstangenseitigen Druckmittelraum mit der Axialausnehmung verbindet, wobei die Ventileinrichtung als eine in der Axialausnehmung längsverschiebbar gelagerte und die Verbindungsöffnung ansteuernde Schieberhülse ausgebildet ist, die mit einer mit der Axialausnehmung in Verbindung stehenden Axialdurchbrechung versehen ist. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Reihenschaltung des Hydraulikzylinders der Sekundäreinheit und der Primäreinheit gebildet werden, wobei mittels einer als Schieberhülse ausgebildeten Ventileinrichtung die Verbindung des kolbenstangenseitigen Druckmittelraumes mit der Axialausnehmung über die Verbindungsöffnung und somit der Abfluss von Druckmittel aus dem kolbenstangenseitigen Druckmittelraum auf einfache Weise und mit geringem Bauaufwand gesteuert werden kann.
- Hinsichtlich eines geringen Bauaufwandes ergeben sich besondere Vorteile, wenn gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung die Schieberhülse zur Ansteuerung der Verbindungsöffnung der Kolbenstange mit einem Verbindungskanal versehen ist, der mit der Axialdurchbrechung in Verbindung steht. Mit einem in der Schieberhülse ausgebildeten Verbindungskanal, der mit der Axialdurchbrechung und somit der Axialausnehmung der hohlen Kolbenstange verbunden ist, kann auf einfache Weise die Verbindungsöffnung der Kolbenstange angesteuert werden und somit die Verbindung des kolbenstangenseitigen Druckmittelraumes mit der Axialausnehmung gesteuert werden.
- Sofern der Verbindungskanal mittels einer Ringnut, insbesondere einer in der Schieberhülse ausgebildeten Ringnut, mit der Verbindungsöffnung der Kolbenstange verbindbar ist, kann die Öffnungsstellung und die Sperrstellung der von der Schieberhülse gebildeten Ventileinrichtung auf einfache Weise durch die axiale Länge der Ringnut definiert werden. Zudem kann mit einer derartigen Ringnut in jeder Drehposition der Schieberhülse eine Verbindung des Verbindungskanals der Schieberhülse mit der Verbindungsöffnung der Kolbenstange sichergestellt werden. Die Ringnut kann hierbei an der Innenseite der Kolbenstange angeordnet werden. Eine am Außenumfang der Schieberhülse angeordnete Ringnut ist jedoch auf einfache Weise herstellbar.
- Zweckmäßigerweise ist die Schieberhülse mit einer in Richtung einer Öffnungsstellung wirkenden Steuerfläche, die an einer dem Zylinderkopf zugewandten Stirnseite der Schieberhülse ausgebildet ist, und einer in Richtung der Sperrstellung wirkenden Steuerfläche versehen, die an einer dem Zylinderboden zugewandten Stirnseite der Schieberhülse ausgebildet ist. Hierdurch ist die Schieberhülse auf einfache Weise von dem in den Hydraulikzylinder einströmenden und somit dem der Sekundäreinheit sowie der Primäreinheit zuströmenden Druckmittel in die Sperrstellung beaufschlagbar, wodurch die Verriegelung des Hydraulikzylinders bei in der Sperrstellung befindlicher Schieberhülse ohne eine Sekundärenergiequelle erzielbar ist.
- Die Beaufschlagung der Schieberhülse in die Öffnungsstellung mittels der Feder kann auf einfache Weise erzielt werden, wenn die Feder mit der in Richtung der Öffnungsstellung wirkenden Steuerfläche der Schieberhülse in Wirkverbindung steht und an der Kolbenstange abgestützt ist.
- Sofern die Kolbenstange mit einem Anschlag für die Sperrstellung und/oder einem Anschlag für die Öffnungsstellung der Schieberhülse versehen ist, kann die Schieberhülse auf einfache Weise in der Axialausnehmung der Kolbenstange längsverschiebbar gelagert und gehaltert sein.
- Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in der Axialdurchbrechung der Schieberhülse die Drosseleinrichtung angeordnet ist. Die von der Schieberhülse gebildete Ventileinrichtung und die Drosseleinrichtung zur Steuerung der Schieberhülse sind somit in der hohlen Kobenstange des Hydraulikzylinders angeordnet, wodurch ein geringer Bauaufwand erzielbar ist.
- Sofern die Drosseleinrichtung gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung als Leitungsbruchsicherung ausgebildet ist, kann eine weitere Verringerung des Bauaufwandes erzielt werden, da eine aus Sicherheitsgründen erforderliche Leistungsbruchsicherung weiterhin zur Steuerung der als Schieberhülse ausgebildeten Ventileinrichtung verwendet wird.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Hydraulikzylinder mit einer unteren Endlagendämpfungseinrichtung für die eingefahrene Kolbenstange versehen.
- Ein geringer Bauaufwand hierfür ist erzielbar, wenn die untere Endlagendämfungseinrichtung gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung einen unteren Endlagendämpfungsraum aufweist, der von der Schieberhülse und dem Zylinderboden gebildet ist, wobei die Schieberhülse mit einer Drosseleinrichtung zur Verbindung des unteren Endlagendämpfungsraums mit der Axialdurchbrechung versehen ist.
- Zweckmäßigerweise ist hierbei zwischen dem Zylinderboden und der Schieberhülse eine Dichtfläche, insbesondere eine Kegelfläche, ausgebildet, wodurch sichergestellt ist, dass der untere Endlagendämpfungsraum lediglich mittels der Drosseleinrichtung der Schieberhülse mit der Axialausnehmung der Kolbenstange verbunden ist und somit ein kontrolliertes Ausströmen des Druckmittels aus dem unteren Endlagendämpfungsraum über die Drosseleinrichtung erzielt wird.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Hydraulikzylinder weiterhin mit einer oberen Endlagendämpfungseinrichtung für die ausgefahrene Kolbenstange versehen.
- Ein geringer Bauaufwand für die obere Endlagendämpfungseinrichtung ist erzielbar, wenn die obere Endlagendämpfungseinrichtung einen von dem kolbenstangenseitigen Druckmittelraum gebildeten oberen Endlagendämpfungsraum aufweist, der mittels einer in der Kolbenstange angeordneten und von der Verbindungsöffnung axial beabstandeten Drosseleinrichtung sowie der in der Öffnungsstellung befindlichen Schieberhülse mit der Axialdurchbrechung verbindbar ist.
- Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Sicherung der Bewegungsreihenfolge kann grundsätzlich bei jeder Kombination von als Hydraulikzylindern ausgebildeten Sekundäreinheiten und Primäreinheiten in Reihenschaltung verwendet werden. Besonders bevorzugt ist jedoch die Verwendung in einem mehrstufigen Hubmast, beispielsweise einem Duplexmast oder einem Triplexmast, eines Flurförderzeugs, wobei die Primäreinheit als Freihubzylinder ausgebildet ist, der einen Gabelträger betätigt, und die als Hydraulikzylinder ausgebildeten Sekundäreinheiten einen ersten und/oder einen zweiten Ausfahrmast betätigen. Ein derartiges Hubgerüst ist aus der
DE 10 2005 032 390 A1 bekannt. - Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen
- Figur 1
- einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform eines Hydraulikzylinders einer erfindungsgemäßen Einrichtung in einer unteren Endstellung bei vollständig eingefahrener Kolbenstange,
- Figur 2
- den Zylinder der
Figur 1 in einer verriegelten Stellung beim Betätigen der Primäreinheit, - Figur 3
- den Zylinder der
Figur 1 beim Ausfahren der Kolbenstange, - Figur 4
- den Zylinder der
Figur 1 in der oberen Endstellung bei vollständig ausgefahrener Kolbenstange, - Figur 5
- den Zylinder der
Figur 1 in einem Betriebszustand bei ansprechender Leitungsbruchsicherung, - Figur 6
- einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Hydraulikzylinders einer erfindungsgemäßen Einrichtung beim Einfahren der Kolbenstange,
- Figur 7
- den Zylinder der
Figur 6 bei Beginn der unteren Endlagendämpfung, - Figur 8
- den Zylinder der
Figur 6 in einer unteren Endstellung bei vollständig eingefahrener Kolbenstange, - Figur 9
- einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform eines Hydraulikzylinders einer erfindungsgemäßen Einrichtung in einer unteren Endstellung bei vollständig eingefahrener Kolbenstange und
- Figur 10
- den Zylinder der
Figur 9 bei wirksamer oberer Endlagendämpfung. - Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Sicherung der Bewegungsreihenfolge ist in den vorliegenden Ausführungsbeispielen für die Verwendung in einem Hubmast eines Flurförderzeugs vorgesehen.
- Die als Hydraulikzylinder 1 ausgebildete Sekundäreinheit weist ein Zylinderrohr 2 auf, in dem eine Kolbenstange 3 längsverschiebbar gelagert ist. Die Kolbenstange 3 ist in einem an dem Zylinderrohr 2 im oberen Bereich befestigten Zylinderkopf 4 geführt und abgedichtet. Am unteren Bereich des Zylinderrohrs 2 ist ein Zylinderboden 5 befestigt. Die Kolbenstange 3 ist im unteren Bereich mit einem Dichtungsträger 6 versehen, der ein Dichtungspaket 7 trägt.
- Die Kolbenstange 3 ist als hohle Kolbenstange ausgebildet und mit einer Axialausnehmung 8 versehen, die im unteren Bereich eine Einlassöffnung 9 für Druckmittel bildet. Der Zylinderboden 5 ist hierzu mit einem Druckmitteleinlass 10 versehen, der beispielsweise mit einer Druckmittelquelle verbunden ist. Am oberen Ende bildet die Axialausnehmung 8 der Kolbenstange 3 eine Auslassöffnung 11, an die eine weitere Sekundäreinheit oder eine Primäreinheit angeschlossen werden kann. Die Auslassöffnung 11 bildet somit gleichzeitig den Druckmitteleinlass für die Primäreinheit.
- Der Hydraulikzylinder 1 weist einen kolbenbodenseitigen Druckmittelraum A auf, der von dem Zylinderboden 5 und dem Dichtungsträger 6 der Kolbenstange 3 begrenzt ist. Ein kolbenstangenseitiger, als Ringraum ausgebildeter Druckmittelraum B des Hydraulikzylinders 1 ist von dem Zylinderkopf 4, der Kolbenstange 3 und dem Dichtungsträger 6 begrenzt.
- Der Dichtungsträger 6 ist hierbei als rohrförmige Hülse ausgebildet und in der Axialausnehmung 8 der Kolbenstange 3 befestigt, beispielsweise eingeschraubt. Zur Verbindung des Druckmittelraumes B mit der Axialausnehmung 8 ist die Kolbenstange 2 und der Dichtungsträger 6 mit einer von Radialbohrungen 12, 13 gebildeten Verbindungsöffnung 14 versehen. Erfindungsgemäß ist die Verbindung des Druckmittelraumes B mit der Axialausnehmung 8 mittels einer Ventileinrichtung 15 steuerbar, die als eine in der Axialausnehmung 8 längsverschiebbar angeordnete Schieberhülse 16 ausgebildet ist. Die Schieberhülse 16 ist hierbei in dem Dichtungsträger 6 und der Kolbenstange 3 längsverschiebbar angeordnet. Die Schieberhülse 16 ist mit einer Axialdurchbrechung 17 versehen, die mit der Axialausnehmung 8 der Kolbenstange 3 verbunden ist und einen Druckmittelstrom von der Einlassöffnung 9 zur Auslassöffnung 11 ermöglicht.
- Die Schieberhülse 16 weist zur Ansteuerung der Verbindungsöffnung 14 einen von einer Radialbohrung 19 gebildete Verbindungskanal 18 auf, der mit der Axialdurchbrechung 17 in Verbindung steht. Am Außenumfang der Schieberhülse 16 ist hierbei eine mit dem Verbindungskanal 18 in Verbindung stehenden Ringnut 20 ausgebildet.
- Die in dem Dichtungsträger 6 angeordnete Schieberhülse 16 mit mittels einer Feder 21, die an der Kolbenstange 3 mittels einer beispielsweise als Befestigungsscheibe ausgebildeten Befestigungseinrichtung 22 abgestützt ist, in Richtung einer Öffnungsstellung beaufschlagt, in der die Verbindungsöffnung 14 mit dem Verbindungskanal 18 in Verbindung steht und somit Druckmittel aus dem Druckmittelraum B in die Axialausnehmung 8 der Kolbenstange 3 ausströmen kann. Die Feder 21 steht hierbei mit einer an der oberen Stirnseite der Schieberhülse 16 ausgebildeten, in Richtung der Öffnungsstellung wirkenden Steuerfläche 23 der Schieberhülse 16 in Verbindung. Die Schieberhülse 16 weist an der unteren Stirnseite eine in Richtung einer Sperrstellung wirkende Steuerfläche 24 auf.
- Die Schieberhülse 16 ist in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz einer Drosseleinrichtung 25 in Richtung der Sperrstellung gesteuert, die zwischen der Einlassöffnung 9 und somit dem Druckmitteleinlass 10 des Hydraulikzylinders 1 und der Auslassöffnung 11 und somit dem Druckmitteleinlass der Primäreinheit angeordnet ist.
- Die Drosseleinrichtung 25 ist hierbei in der Axialdurchbrechung 17 der Schieberhülse 16 angeordnet und beispielsweise als Leitungsbruchsicherung 26 ausgebildet.
- Eine weitere Leitungsbruchsicherung 27 ist im Druckmitteleinlass 10 des Zylinderbodens 5 angeordnet.
- Die Schieberhülse 16 ist mit einem unteren Abschnitt in dem Dichtungsträger 6 und mit einem oberen Abschnitt in der Kolbenstange 3 angeordnet, wobei am Übergang der beiden Abschnitte ein Radialabsatz gebildet ist, der zusammen mit der oberen Stirnseite des Dichtungsträgers 6 einen Anschlag 28 für die Öffnungsstellung der Schieberhülse 16 bildet. Die Axialausnehmung 8 der Kolbenstange 3 ist mit einem Absatz versehen, der zusammen mit der oberen Stirnseite der Schieberhülse 16 einen Anschlag 29 für die Sperrstellung der Schieberhülse 16 bildet.
- Oberhalb der Verbindungsöffnung 14 der Kolbenstange 3 ist an der Kolbenstange 3 ein Ring 30 befestigt, der mit dem Zylinderkopf 4 den oberen Endanschlag der Kolbenstange 3 definiert.
- In der in der
Figur 1 dargestellten Stellung ist die Schieberhülse 16 mittels der Feder 21 in die Öffnungsstellung beaufschlagt, in der die Schieberhülse 16 am Anschlag 28 anliegt. Der Hydraulikzylinder 1 befindet sich in der unteren Endstellung mit vollständig eingefahrener Kolbenstange 3. - Wird zum Anheben des Hydraulkzylinders 1 und zum Betätigen der Primäreinheit unter Druck stehendes Druckmittel zum Druckmitteleinlass 10 gefördert und durchströmt dieses Druckmittel die Axialausnehmung 8 der Kolbenstange 3 auf dem Weg von der Einlassöffnung 9 zur Auslassöffnung 11 tritt an der als Leitungsbruchsicherung 26 ausgebildeten Drosselstelle, insbesondere bei einer hohen Viskosität und/oder einem hohen Druckmittelstrom, eine Druckdifferenz auf, wodurch die Schieberhülse 16 von dem an der Steuerfläche 24 anstehenden, zuströmenden Druckmittel entgegen der Feder 21 nach oben in die in der
Figur 2 dargestellte Sperrstellung beaufschlagt wird, in der die Schieberhülse 16 am Anschlag 29 anliegt. - In der Sperrstellung der Schieberhülse 16 ist der als Radialbohrung 19 ausgebildete Verbindungskanal 18 zusammen mit der Ringnut 20 von dem Dichtungsträger 6 verschlossen und somit die von den Radialbohrungen 12, 13 gebildete Verbindungsöffnung 14 der Kolbenstange 3 mittels der Schieberhülse 16 abgesperrt, wodurch der Abfluss von Druckmittel aus dem kolbenstangenseitigen Druckmittelraum B über die Verbindungsöffnung 14 der Kolbenstange 3 und den Verbindungskanal 18 der Schieberhülse 16 gesperrt ist. Der Druckmittelraum B bildet somit eine abgeschlossene und inkompressible Ölsäule, wodurch die Kolbenstange 3 blockiert wird und ein Ausfahren der Kolbenstange 3 durch das die Kolbenstange 3 durchströmende Druckmittel verhindert wird. Das die Kolbenstange 3 durchströmende Druckmittel wird somit an die Primäreinheit geleitet und kann die Primäreinheit betätigen, ohne dass sich der Hub der von dem Hydraulikzylinder 1 gebildeten Sekundäreinheit verändert.
- Erreicht die Primäreinheit die Endstellung und beendet die gewünschte Bewegung, fordert die Primäreinheit keinen weiteren Druckmittelstrom an, wodurch die Druckmittelströmung in der Axialausnehmung 8 der Kolbenstange 3 zwischen der Einlassöffnung 9 und der Auslassöffnung 11 zusammenbricht und somit an der Drosselstelle 25 keine Druckdifferenz mehr auftritt. Die Schieberhülse 26 wird somit von der Feder 21 nach unten in Richtung des Anschlages 28 und somit in die Öffnungsstellung beaufschlagt, in der Druckmittel aus dem Druckraum B über die Verbindungsöffnung 14 der Kolbenstange 3 und den Verbindungskanal 18 der Schieberhülse 16 ungehindert in die Axialausnehmung 8 abströmen kann. Das weiterhin dem Hydraulikzylinder 1 an dem Druckmitteleinlass 10 und somit dem kolbenseitigen Druckmittelraum A zuströmende Druckmittel ermöglicht somit das in der
Figur 3 gezeigte Ausfahren der Kolbenstange 3, bis die Kolbenstange 3 - wie in derFigur 4 dargestellt ist - mit dem Ring 30 in Anlage an den Zylinderkopf 4 gelangt und der Hydraulikzylinder 1 die obere Endstellung mit vollständig ausgefahrener Kolbenstange 3 erreicht. Die in dem Druckmittelraum A angeordnete Stirnseite der Kolbenstange 3 bzw. des Dichtungsträgers 6 stellt hierbei die druckbeaufschlagte Kolbenfläche des Hydraulikzylinders 1 da. - Falls hierbei in der Verbindung der Auslassöffnung 11 mit der Primäreinheit ein Leitungsbruch aufritt, wird die Leitungsbruchsicherung 26 durch den plötzlich ansteigenden Druckmittelstrom in der Axialausnehmung 8 der Kolbenstange 3 von der Einlassöffnung 10 zur Auslassöffnung 11 in eine in der
Figur 5 dargestellte Sicherheitsstellung beaufschlagt und gleichzeitig die Schieberhülse 16 durch die auftretende Druckdifferenz in die Sperrstellung beaufschlagt, in der die Schieberhülse 16 am Anschlag 29 anliegt. Druckmittel kann hierbei lediglich über eine in der Leitungsbruchsicherung 26 ausgebildete Drosselbohrung 35 von der Einlassöffnung 10 zur Auslassöffnung 11 abströmen, wodurch erzielt wird, dass bei einem Leitungsbruch die Kolbenstange 3 mit einer zulässigen Geschwindigkeit einfährt. - In den
Figuren 6 bis 8 ist ein Hydraulikzylinder 1 mit einer unteren Endlagendämpfungseinrichtung 40 für das Einfahren der Kolbenstange 3 dargestellt. Die Schieberhülse 16 überragt hierbei die Kolbenstange 3 und den Dichtungsträger 6 nach unten und bildet mit dem Zylinderboden 5 eine Dichtfläche 41, die beispielsweise von einem Kegelsitz zwischen den Schieberhülse 16 und dem Zylinderboden 5 gebildet ist. Zudem ist die Schieberhülse 16 in dem aus der Kolbenstange 3 nach unten herausragenden Bereich mit einer beispielsweise als Drosselbohrung ausgebildeten Drosseleinrichtung 42 versehen. - Gelangt hierbei die Schieberhülse 16, die - wie in der
Figur 6 gezeigt ist - an dem Anschlag 28 für die Öffnungsstellung anliegt, beim Einfahren der Kolbenstange 3 in Anlage an den Zylinderboden 5, wird - wie aus derFigur 7 ersichtlich ist - über die Dichtfläche 41 ein unterer Endlagendämpfungsraum C zwischen der Schieberhülse 16, dem Zylinderboden 5, dem Zylinderrohr 2 und der Kolbenstange 3 bzw. dem Dichtungsträger 6 gebildet. Beim weiteren Einfahren der Kolbenstange 3 kann somit Druckmittel lediglich über die Drosseleinrichtung 42 der relativ zu der Kolbenstange 3 feststehenden Schieberhülse 16 aus dem Endlagendämpfungsraum C abströmen, bis die Kolbenstange 3 die in derFigur 8 dargestellte untere Endstellung mit vollständig eingefahrener Kolbenstange 3 erreicht. Hierdurch wird das Absenken der Kolbenstange 3 vor Erreichen der unteren Endstellung abgebremst. Die an dem Verbindungskanal 18 der Schieberhülse 16 ausgebildete Ringnut 20 weist hierbei eine derartige Länge auf, dass während der gesamten Bewegung der Kolbenstange 3 relativ zu der Schieberhülse 16 während der unteren Endlagendämpfung der Druckmittelraum B über die Verbindungsöffnung 14 und den Verbindungskanal 18 an die Axialausnehmung 8 angeschlossen ist. Während der unteren Endlagendämpfung hebt hierbei die Schieberhülse 16 von dem Anschlag 28 für die Öffnungsstellung ab und befindet sich bei vollständig eingefahrener Kolbenstange 3 in einer zwischen dem Anschlag 28 für die Öffnungsstellung und dem Anschlag 29 für die Sperrstellung befindlichen Zwischenstellung. - In den
Figuren 9 und10 ist der Hydraulikzylinder 1 weiterhin mit einer oberen Endlagendämpfungseinrichtung 45 für das Ausfahren der Kolbenstange 3 versehen. - Die von der Radialbohrung 12 der Kolbenstange 3 gebildeten Verbindungsöffnung 14 ist hierbei oberhalb des Ringes 30 angeordnet. Unterhalb des Ringes 30 ist die Kolbenstange 3 mit einer beispielsweise als Drosselbohrung ausgebildeten Drosseleinrichtung 46 angeordnet. Die Radialbohrung 12 und die Drosseleinrichtung 46 der Kolbenstange 3 stehen hierbei mit einer Ringnut 47 in Verbindung, die einen Anschluss der Radialbohrung 12 und der Drosseleinrichtung 46 an die in dem Dichtungsträger 6 angeordnete Radialbohrung 13 ermöglicht und somit eine Verbindung über die in der Schieberhülse 16 angeordnete Radialbohrung 19 und die Ringnut 20 in der Öffnungsstellung der Schieberhülse 16 mit der Axialausnehmung 17 ermöglicht. Die Ringnut 47 kann an der Kolbenstange 3 ausgebildet werden, ist jedoch bevorzugt am Außenumfang des Dichtungsträgers 6 ausgebildet.
- Gelangt die Kolbenstange 3 beim Ausfahren in den Bereich der oberen Endstellung wird die Radialbohrung 12 von dem Zylinderkopf 4 verschlossen. Zwischen dem Zylinderkopf 4, der Kolbenstange 3, dem Zylinderrohr 2 und dem Dichtungsträger 6 ist ein oberer Endlagendämpfungsraum D ausgebildet, der lediglich über die Drosseleinrichtung 46 und die in der Öffnungsstellung befindlichen Schieberhülse 16 an die Axialausnehmung 8 angeschlossen ist. Druckmittel kann somit aus dem oberen Dämpfungsraum D und somit dem kolbenstangenseitigen Druckmittelraum B lediglich über die Drosseleinrichtung 46 abströmen, wodurch das Ausfahren der Kolbenstange 3 vor Erreichen der oberen Endstellung abgebremst wird.
- Mittels der erfindungsgemäßen Schieberhülse 16, die von der an der Leitungsbruchsicherung 25 auftretenden Druckdifferenz in Richtung der Sperrstellung gesteuert ist, kann somit durch das Absperren des kolbenstangenseitigen Druckmittelraumes B eine hydrodynamische Verriegelung des Hydraulikzylinders 1 erzielt werden. Hierdurch wird mit geringem Bauaufwand sichergestellt, dass erst nach der vollständigen Betätigung von dem Hydraulikzylinder 1 nachgeschalteten Sekundäreinheiten oder Primäreinheiten der Hydraulikzylinder 1 ausfährt. Bei einer Kombination eines erfindungsgemäßen der mehreren erfindungsgemäßer Hydraulikzylinder 1 mit einer Primäreinheit, die in einer Reihenschaltung angeordnet sind, wird somit sichergestellt, dass der im Druckmittelstrom am weitesten hinten liegende Verbraucher als erstes betätigt wird und danach der jeweils im Druckmittelstrom davor liegende Hydraulikzylinder 1 und schließlich der im Druckmittelstrom vorne liegende Hydraulikzylinder 1 als letzter betätigt wird. Hierdurch kann eine gewünschte Bewegungsreihenfolge sichergestellt werden, bei der eine Primäreinheit oder mehrere Sekundäreinheiten, die als Hydraulikzylinder 1 mit einer erfindungsgemäßen Schieberhülse 16 versehen sind, zeitlich nacheinander betätigt werden, so dass bei einem Hubmast, insbesondere einem Hubmast bei dem die Hydraulikzylinder der Primäreinheit und der Sekundäreinheit die gleichen Kolbenflächen aufweisen, die gewünschte Ausfahrreihenfolge sichergestellt wird.
Claims (18)
- Einrichtung zur Sicherung der Bewegungsreihenfolge von zumindest zwei in Reihe geschalteten fluidbetätigten Verdrängereinheiten, wobei eine Primäreinheit zeitlich vor zumindest einer Sekundäreinheit bewegbar ist und wobei die Sekundäreinheit als Hydraulikzylinder (1) mit einer in einem Zylinderrohr (2) aus- und einfahrbaren Kolbenstange (3) ausgebildet ist, wobei der Hydraulikzylinder (1) einen kolbenbodenseitigen Druckmittelraum (A) aufweist, der mit einem Druckmitteleinlass (10) für den Hydraulikzylinder (1) verbunden ist, und einen kolbenstangenseitigen Druckmittelraum (B) aufweist, der als Ringraum zwischen der Kolbenstange (3) und dem Zylinderrohr (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Ventileinrichtung (15) der Abfluss von Druckmittel aus dem kolbenstangenseitigen Druckmittelraum (B) steuerbar ist, wobei die Ventileinrichtung (15) durch Absperren des kolbenstangenseitigen Druckmittelraums (B) der Sekundäreinheit ein Ausfahren der Kolbenstange (3) verhindert und die Bewegungsreihenfolge, bei der die Primäreinheit zeitlich vor der Sekundäreinheit betätigt wird, sicherstellt.
- Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (15) eine Sperrstellung und eine Öffnungsstellung aufweist und in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz in Richtung einer Sperrstellung beaufschlagt ist, die an einer zwischen dem Druckmitteleinlass (10) des Hydraulikzylinders (1) und einem Druckmitteleinlass der Primäreinheit angeordneten Drosseleinrichtung (25) auftritt.
- Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (15) mittels einer Feder (21) in Richtung der Öffnungsstellung beaufschlagt ist.
- Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (15) von dem dem Hydraulikzylinder (1) zuströmenden Druckmittelstrom in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt ist.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (3) als hohle Kolbenstange mit einer Axialausnehmung (8) ausgebildet ist, die in einem einem Zylinderboden (5) zugewandten Bereich eine Einlassöffnung (9) für den Hydraulikzylinder (1) und in einem einem Zylinderkopf (4) zugewandten Bereich eine Auslassöffnung (11) aufweist, die mit der Primäreinheit verbunden ist, wobei die Kolbenstange (3) mit einer Verbindungsöffnung (14) versehen ist, die den kolbenstangenseitigen Druckmittelraum (B) mit der Axialausnehmung (8) verbindet, wobei die Ventileinrichtung (15) als eine in der Axialausnehmung (8) längsverschiebbar gelagerte und die Verbindungsöffnung (14) ansteuernde Schieberhülse (16) ausgebildet ist, die mit einer mit der Axialausnehmung (8) in Verbindung stehenden Axialdurchbrechung (17) versehen ist.
- Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberhülse (16) zur Ansteuerung der Verbindungsöffnung (14) der Kolbenstange (3) mit einem Verbindungskanal (18) versehen ist, der mit der Axialdurchbrechung (17) in Verbindung steht.
- Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (18) mittels einer Ringnut (20), insbesondere einer in der Schieberhülse (16) ausgebildeten Ringnut, mit der Verbindungsöffnung (14) der Kolbenstange (3) verbindbar ist.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberhülse (18) mit einer in Richtung einer Öffnungsstellung wirkenden Steuerfläche (23), die an einer dem Zylinderkopf (4) zugewandten Stirnseite der Schieberhülse (16) ausgebildet ist, und einer in Richtung der Sperrstellung wirkenden Steuerfläche (24) versehen ist, die an einer dem Zylinderboden (5) zugewandten Stirnseite der Schleberhülse (16) ausgebildet ist.
- Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (21) mit der in Richtung der Öffnungsstellung wirkenden Steuerfläche (23) der Schieberhülse (16) in Wirkverbindung steht und an der Kolbenstange (3) abgestützt ist.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (3) mit einem Anschlag (29) für die Sperrstellung und/oder einem Anschlag (28) für die Öffnungsstellung der Schieberhülse (16) versehen ist.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Axialdurchbrechung (17) der Schieberhülse (16) die Drosseleinrichtung (25) angeordnet ist.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (25) als Leitungsbruchsicherung (26) ausgebildet ist.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (1) mit einer unteren Endlagendämpfungseinrichtung (40) für die eingefahrene Kolbenstange (3) versehen ist.
- Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Endlagendämfungseinrichtung (40) einen unteren Endlagendämpfungsraum (C) aufweist, der von der Schieberhülse (16) und dem Zylinderboden (5) gebildet ist, wobei die Schieberhülse (16) mit einer Drosseleinrichtung (42) zur Verbindung des unteren Endlagendämpfungsraums (C) mit der Axialdurchbrechung (17) versehen ist.
- Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zylinderboden (5) und der Schieberhülse (16) eine Dichtfläche (41), insbesondere eine Kegelfläche, ausgebildet ist.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (1) mit einer oberen Endlagendämpfungseinrichtung (45) für die ausgefahrene Kolbenstange (3) versehen ist.
- Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Endlagendämpfungseinrichtung (45) einen von dem kolbenstangenseitigen Druckmittelraum (B) gebildeten oberen Endlagendämpfungsraum (D) aufweist, der mittels einer in der Kolbenstange (3) angeordneten und von der Verbindungsöffnung (14) axial beabstandeten Drosseleinrichtung (46) sowie der in der Öffnungsstellung befindlichen Schieberhülse (16) mit der Axialdurchbrechung (17) verbindbar ist.
- Hubmast eines Flurförderzeugs mit zumindest einer Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
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