NL2025765B1 - Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap. - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap, welk hydraulisch gereedschap is voorzien van een gestel en een met behulp van de hydraulische cilinder ten opzichte van het gestel beweegbaar element. Een hydraulisch gereedschap dat met behulp van een hydraulische cilinder zoals hierboven beschreven wordt bedreven, is bekend uit bijvoorbeeld het Europees octrooi nr. 0641618. |n dit octrooischrift wordt een, aan een giek van een grondbewerkingsmachine of iets dergelijk koppelbaar gestel geopenbaard, waaraan een samenstel van twee bekken koppelbaar is. Een van de bekken is met behulp van een hydraulische verstelcilinder (een dubbelwerkende zuiger/cilinder—combinatie) ten opzichte van de andere bek verzwenkbaar.

Description

Korte aanduiding: Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap.

BESCHRIJVING De uitvinding heeft betrekking op een hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap, welk hydraulisch gereedschap is voorzien van een gestel en een met behulp van de hydraulische cilinder ten opzichte van het gestel beweegbaar element. Een hydraulisch gereedschap dat met behulp van een hydraulische cilinder zoals hierboven beschreven wordt bedreven, is bekend uit bijvoorbeeld het Europees octrooi nr. 0641618. In dit octrooischrift wordt een, aan een giek van een grondbewerkingsmachine of iets dergelijk koppelbaar gestel geopenbaard, waaraan een samenstel van twee bekken koppelbaar is. Eén van de bekken is met behulp van een hydraulische verstelcilinder (een dubbelwerkende zuiger/cilinder-combinatie) ten opzichte van de andere bek verzwenkbaar. Bij de uitgaande slag van de zuigerstang van de verstelcilinder wordt de verzwenkbare bek naar de andere, vaste bek verplaatst, terwijl bij de ingaande slag van de zuigerstang de verzwenkbare bek van de vaste bek af wordt verplaatst. Hiertoe is een dergelijke hydraulische verstelcilinder dubbelwerkend uitgevoerd. Over het algemeen worden grote en dure hydraulische verstelcilinders met een ventielhydrauliek (ook veelal aangeduid als een verschil- of differentiaalventiel) toegepast in sloopinrichtingen, zoals betoncrushers en schrootscharen etc. Het ventielhydrauliek zorgt ervoor dat de zuiger (en zuigerstang) onbelast snel wordt uitgestuurd door het regenereren van het gebruikte fluidum (olie) van de zuigerstangzijde van de zuiger. Hierdoor wordt kortere cyclustijden bereikt. Pas als de zuigerstang belast wordt schakelt het verschilventiel zodanig, dat het fluïdum aan de zuigerstangzijde vrij retour stromen kan naar het hydraulisch systeem van de sloopinrichting (b.v. een hydrauliektank). De zuiger kan dan de maximale kracht leveren. Een hydraulisch gereedschap in het bijzonder sloopinrichtingen, zoals betoncrushers en schrootscharen dient enerzijds voldoende effectief ingezet kunnen worden bij sloopwerkzaamheden en anderzijds ook handelbaar en manoeuvreerbaar zijn. Er is derhalve bij de ontwikkeling van een hydraulisch gereedschap immer een frictie tussen enerzijds de presentaties van het hydraulische systeem en anderzijds de afmetingen en het gewicht van het gestel.

Inzet van forsere, zwaardere en sterkere hydraulische verstelcilinders kunnen vanwege de beperkte inbouwruimte van het gestel niet altijd worden toegepast.

De uitvinding beoogt derhalve een verbeterde verstelcilinder van bovengenoemde aanhef te verschaffen, welke een verbeterd hydraulieksysteem bezit en derhalve enerzijds gekenmerkt wordt door hogere sluitkrachten, een grotere c.q. langere cilinderslag en daardoor meer cilindervolume en snellere cyclustijden en anderzijds een compactere constructie en lager gewicht bezit.

Hiertoe wordt overeenkomstig de uitvinding een hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap voorgesteld, welke is voorzien van een gestel en een met behulp van de hydraulische cilinder ten opzichte van het gestel beweegbaar element, en waarbij de hydraulische cilinder tenminste omvat een toevoer voor een fluïdum onder druk; één zuiger/cilinder-combinatie samengesteld uit een cilinderlichaam voorzien van een eerste, gesloten einde en een tweede, open einde en een in het cilinderlichaam opgenomen zuigerlichaam, voorzien van een uit het tweede, open einde van hetcilinderlichaam reikende zuigerstang, waarbij het cilinderlichaam en het zuigerlichaam een eerste cilinderkamer en het cilinderlichaam, het zuigerlichaam en de zuigerstang een tweede cilinderkamer begrenzen, waarbij de zuigerstang hol is uitgevoerd en nabij het zuigerlichaam in fluïdum verbinding staat met de tweede cilinderkamer, en het cilinderlichaam een, vanaf het eerste einde door het zuigerlichaam tot in de holle zuigerstang reikende, cilinderstang voorzien van een cilinderzuigerlichaam omvat, waarbij het cilinderzuigerlichaam en de holle zuigerstang een derde cilinderkamer begrenzen, en waarbij tijdens bedrijf het zuigerlichaam en het cilinderzuigerlichaam onder invloed van via een eerste, tweede resp. derde leiding naar de eerste, tweede resp. derde cilinderkamer gevoerd fluïdum onder druk afwisselende uitgaande resp. ingaande arbeidscycli uitvoert, alsmede tenminste een eerste stuurventiel opgenomen in een eerste ventielblok, welke eerste stuurventiel de toevoer van fluïdum onder druk via de eerste en tweede leiding naar de eerste en tweede cilinderkamer regelt, alsmede tenminste één tweede stuurventiel opgenomen in een tweede ventielblok, welke tenminste ene tweede stuurventiel de toevoer van fluïdum onder druk via de derde leiding naar de derde cilinderkamer regelt.

Door de zuigerstang hol uit te voeren en daarin een aanvullende cilinderstang en cilinderzuigerlichaam op te nemen wordt een hydraulische verstelcilinder gerealiseerd met drie cilinderkamers, welke door twee, als ventielblokken uitgevoerde, stuurventielen worden aangestuurd. Zodoende kan de hydraulische verstelcilinder compacter en lichter worden uitgevoerd, hetgeen resulteert in snellere cyclustijden. Tevens kenmerkt deze configuratie zich door een langere cilinderslag met hogere sluitkrachten en derhalve door meer cilindervolume in combinatie met snellere cyclustijden.

De compacte bouw van de hydraulische verstelcilinder wordt met name gerealiseerd, doordat het eerste ventielblok tegen en nabij het open einde van het cilinderlichaam is gemonteerd. De compacte bouw wordt verder bereikt, doordat de eerste leiding vanaf het eerste ventielblok langs het cilinderlichaam is geplaatst en nabij het gesloten einde van het cilinderlichaam aansluit op de eerste cilinderkamer. Door deze opstelling worden de kwetsbare delen van de cilinder tevens beschermt door het gestel.

Daarnaast is de tweede leiding deels in het eerste ventielblok aangebracht en nabij het open einde van het cilinderlichaam aansluit op de tweede cilinderkamer. Deze compactheid zorgt tevens voor een effectiever rondpompen van fluidum door het hydraulisch systeem zonder onnodig drukverlies, hetgeen resulteert in snellere cyclustijden en hogere sluitkrachten.

Volgens een ander aspect van de hydraulische verstelcilinder is het tweede ventielblok tegen het gestel gemonteerd. Doordat tevens de derde leiding vanaf het tweede ventielblok en via de uit het open einde van het cilinderlichaam reikende zuigerstang aansluit op de derde cilinderkamer, wordt hiermee naast een compactere bouw tevens een efficiënter rondpompen van fluïdum door het hydraulisch systeem zonder onnodig drukverlies gerealiseerd, met dien ten gevolge snellere cyclustijden en hogere sluitkrachten.

Teneinde langere cilinderslagen mogelijk te maken, is het eerste ventielblok door middel van roterende fluïdum koppelingen met de fluïdum toevoer verbonden.

Voorts is het cilinderlichaam met het gesloten einde koppelbaar met het beweegbare element en de uit het open einde van het cilinderlichaam reikende zuigerstang koppelbaar is met het gestel.

Volgens een ander voorbeeld van een hydraulische verstelcilinder volgens de uitvinding is de cilinderstang voorzien van een eerste boring, welke eerste boring vanaf het gesloten einde van de cilinderkamer tot nabij het cilinderzuigerlichaam in fluïdum verbinding staat met de tweede cilinderkamer.

Daarbij is de cilinderstang voorzien van een tweede boring, welke tweede boring vanaf het gesloten einde van de cilinderkamer en door het cilinderzuigerlichaam in fluidum verbinding staat met de derde cilinderkamer. Met deze uitvoering kan een hydraulische verstelcilinder nog compacter en derhalve nog lichter worden uitgevoerd. Ook deze uitvoering kenmerkt zich door snellere cyclustijden, en een langere cilinderslag met hogere sluitkrachten en meer cilindervolume.

De compacte inbouw wordt met name gerealiseerd, doordat het tweede ventielblok tegen het gesloten einde van het cilinderlichaam is gemonteerd en doordat in een aanvullende uitvoeringsvorm de eerste, tweede resp. derde leiding deels in het tweede ventielblok zijn aangebracht en aansluiten op de eerste cilinderkamer, resp. de eerste boring resp. de tweede boring.

Bij bovengenoemde uitvoeringsvorm van een hydraulische verstelcilinder is het cilinderlichaam met het gesloten einde koppelbaar met het gestel en is de uit het open einde van het cilinderlichaam reikende zuigerstang koppelbaar met het beweegbare element.

Ter bescherming kan het cilinderlichaam zijn voorzien van een beschermingshoes.

Meer specifiek omvat het eerste stuurventiel een pilotdrukventiel, dat het openen van een klepventiel in de eerste leiding regelt in afhankelijkheid van een fluidumdruk in de tweede leiding. Hiermee wordt het optreden van te hoge drukken in het cilinderlichaam voorkomen, zodat het risico op beschadiging of zelfs opblazen van de cilinder wordt vermeden.

Meer in het bijzonder is het pilotdrukventiel een pilotdrukventiel met atmosferische ontlasting, terwijl bij een alternatieve uitvoering het pilotdrukventiel samenwerkt met een voorgestuurde terugslagklep. Hierdoor wordt het ongecontroleerd dichtzakken van de bek als gevolg van lekverliezen in leidingen voorkomen.

De uitvinding zal nu aan de hand van een tekening nader worden toegelicht, welke tekening achtereenvolgens toont in: Figuur 1 een uitvoeringsvorm van een hydraulisch gereedschap overeenkomstig de uitvinding voor koppeling aan de giek van een graafmachine; Figuur 2 en 3 een eerste uitvoeringsvorm van een hydraulische cilinder overeenkomstig de uitvinding; Figuur 4 een tweede uitvoeringsvorm van een hydraulisch gereedschap overeenkomstig de uitvinding voor koppeling aan de giek van een graafmachine; Figuur 5 een tweede uitvoeringsvorm van een hydraulische cilinder overeenkomstig de uitvinding; Figuren 6-11 configuraties van bedrijfstoestanden van een hydraulische cilinder overeenkomstig een eerste uitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding.

Voor een beter begrip van de uitvinding zullen in de hierna volgende 5 figuurbeschrijving de overeenkomende onderdelen met hetzelfde referentiecijfer worden aangeduid.

Figuur 1 toont een algemeen aanzicht van een hydraulische gereedschap 1, dat door een hydraulische verstelcilinder 10 wordt aangedreven c.q. bekrachtigd. Het weergegeven hydraulisch gereedschap 1 omvat een gestel, dat een eerste gesteldeel 2 omvat, welk eerste gesteldeel 2 gekoppeld is met een tweede gesteldeel 3 door middel van een draaitafel 2'. Met behulp van de draaitafel 2' zijn de twee gesteldelen 2 en 3 ten opzichte van elkaar draaibaar met behulp van (niet weergegeven) middelen, bijvoorbeeld hydraulisch bedienbare instelmiddelen, die op zich bekend zijn. Het gesteldeel 2 is voorts uitgerust met op zich bekende koppelingsmiddelen 8, waardoor de inrichting 1 kan worden gekoppeld aan bijvoorbeeld het einde van een graafmachine-arm van een graafmachine of een soortgelijk grondwerktuig.

Het gesteldeel 3 van het hydraulisch gereedschap 1 is voorzien van een eerste vaste bek 4. Verder is het hydraulisch gereedschap 1 voorzien van een tweede beweegbare bek 5, dat verzwenkbaar om een scharnierpen 6 met het gesteldeel 3 verbonden. De tweede beweegbare bek 5 is ten opzichte van de eerste vaste bek 4 verzwenkbaar door middel van een verstelcilinder of zuiger/cilinder-combinatie 10. Bij deze uitvoering van de zuiger/cilinder-combinatie 10 is het einde 11a van een cilinderhuis 11 voorzien van een flens 11z met een flens- of scharnieroog 110 (zie Figuur 2) en gekoppeld met een einde van de zwenkbare bek 5 met behulp van een (niet weergegeven) pen. De hydraulische verstelcilinder 10 is met de zuigerstang 13 draaibaar om punt 13z in het gesteldeel 3 opgenomen, teneinde het uitzetten van het cilinderhuis 11 mogelijk te maken. Zoals Figuur 2 toont, is de uit het cilinderlichaam 11 reikende zuigerstang 13 voorzien van een flens- of scharnieroog 13z, waarin een (niet getoonde) scharnierpen kan worden opgenomen voor een scharnierende koppeling met het gesteldeel 3 Meer specifiek toont Figuur 2 het hydraulische gereedschap voorzien van een eerste uitvoeringsvorm van een hydraulische cilinder overeenkomstig de uitvinding. De hydraulische cilinder 10 bevindt zich in de bedrijfstoestand waarbij het cilinderhuis 11 en de zuigerstang 12 halfweg zijn uitgezet (uitgaande slag = gesloten bekken 4 en 5). Tijdens de uitgaande slag van de hydraulische cilinder 10 wordt de zwenkbare bek 5 tegen de vaste bek 4 verplaatst. Met een dergelijk hydraulische gereedschap is het mogelijk om sloop-, breek- of knipwerkzaamheden uit te voeren, waarbij grote cilinderkrachten op de bekken 4 en 5 kunnen worden overgebracht.

Dergelijke hydraulische gereedschappen, bijvoorbeeld uitgevoerd als sloopinrichtingen, zoals betoncrushers en schrootscharen etc. worden bedreven onder invloed van de verdringing van een medium onder druk, veelal olie. De hydraulische verstelcilinder 10 is daarbij voorzien van een stuurventiel voor het van en naar de zuiger/cilinder-combinatie 10 sturen van een medium of fluïdum {olie}, dat is opgenomen in een hydrauliek reservoir (oliepan) en met behulp van een hydraulische pompeenheid van de sloopinrichting door het hydraulisch systeem wordt verpompt.

De hydraulische cilinder 10 is voorzien van toevoermiddelen 20 voor het toevoeren en afvoeren van een fluidum onder druk door een hydraulieksysteem opgebouwd uit meerdere klepventielen en leidingen. Voorts is de hydraulische cilinder 10 voorzien van tenminste één zuiger/cilinder-combinatie samengesteld uit een cilinderlichaam 10 voorzien van een eerste, gesloten einde 11a en een tweede, open einde 11b en een in het cilinderlichaam 11 opgenomen zuigerlichaam 12, voorzien van een uit het tweede, open einde 11b van het cilinderlichaam 11 reikende zuigerstang 13. Het zuigerlichaam 12 ligt afdichtend tegen de binnenomtrek van de holle cilinder 11 aan, en zodoende begrenzen het cilinderlichaam 11 en het zuigerlichaam 12 (in het bijzonder het naar het gesloten cilindereinde 11a gerichte zijde ervan) een eerste cilinderkamer 14 en begrenzen het cilinderlichaam 11, het zuigerlichaam 12 (in het bijzonder het naar het open cilindereinde 11b gerichte zijde ervan) en de zuigerstang 13 een tweede cilinderkamer 15.

Opgemerkt wordt dat bij deze specifieke uitvoeringsvorm van het hydraulisch gereedschap en de daarin toegepaste hydraulische cilinder met zijn eerste, gesloten cilindereinde 11a gekoppeld is met een einde van de zwenkbare bek 5 met behulp van een (niet getoonde) pen, dat opneembaar is in een scharnieroog 110 van een flens 11z van het gesloten cilindereinde 11a.

In de eerste uitvoeringsvorm zoals getoond in Figuren 2 en 3 is de zuigerstang 13 hol is uitgevoerd en derhalve voorzien van een eerste boring 13a. Het cilinderlichaam 11 is tevens voorzien van een cilinderstang 17, die vanaf het eerste gesloten cilindereinde 11a door het zuigerlichaam 12 reikt tot in de eerste boring 13a van de holle zuigerstang 13. De cilinderstang 17 is aan zijn vrije, tot in de holle zuigerstang 13 reikende, einde voorzien van een cilinderzuigerlichaam 18, dat afdichtend tegen de binnenomtrek van de holle zuigerstang 13 aanligt. De naar het open cilindereinde 11b gerichte zijde van het cilinderzuigerlichaam 18 en de holle zuigerstang 13 begrenzen een derde cilinderkamer 15.

De eerste boring 13a van de holle zuigerstang 13 staat nabij het van de zuigerstang 13 deel uitmakende zuigerlichaam 12 in fluïdum verbinding met de tweede cilinderkamer 15. Deze fluïdum verbinding wordt in de Figuren aangeduid met referentie-cijfer 13b en kan bestaan uit één of meerdere openingen, die eindigen tot in de holle ruimte 13a van de zuigerstang 13. De fluidum verbindingsopeningen 13b zijn in deze uitvoeringsvorm tot zeer dicht nabij het zuigerlichaam 12 aangebracht, zodat de ruimte die begrenst wordt door de naar het gesloten cilindereinde 11a gerichte zijde van de cilinderzuigerlichaam 18 en de holle zuigerstang 13 en het zuigerlichaam 12 deel uitmaakt van de tweede cilinderkamer 15.

De eerste cilinderkamer 14, de tweede cilinderkamer 15 en de derde cilinderkamer 16 zijn door middel van afzonderlijke eerste 19a, tweede 19b resp. derde 19¢ fluïdum leidingen via een kleppenhydrauliek verbonden met de toevoermiddelen 20. Tijdens bedrijf kunnen het zuigerlichaam 12 en het cilinderzuigerlichaam 18 onder invloed van via de eerste 19a, tweede 19b resp. derde 19c leiding naar de eerste 14, tweede 15 resp. derde 16 cilinderkamer gevoerd fluïdum onder druk afwisselende uitgaande resp. ingaande arbeidscycli uitvoeren, en op basis daarvan kan de zwenkbare bek 5 van en naar de vaste bek 4 worden verplaatst.

Het kleppenhydrauliek omvat tenminste een eerste stuurventiel 21 dat is opgenomen in een eerste ventielblok 21a, welke eerste stuurventiel 21 de toevoer van fluidum onder druk via de eerste en tweede leiding 19a-19b naar de eerste en de tweede cilinderkamer 14 resp. 15 regelt. Daarnaast is in het kleppenhydrauliek tenminste één tweede stuurventiel 22 opgenomen in een tweede ventielblok 22a. Het tenminste ene tweede stuurventiel 22 regelt de toevoer van fluidum onder druk via de derde leiding 19c naar de derde cilinderkamer 16.

Door de zuigerstang 13 hol uit te voeren en daarin een aanvullende cilinderstang 17 en cilinderzuigerlichaam 18 op te nemen wordt een compacte hydraulische verstelcilinder gerealiseerd met drie cilinderkamers 14-15-18, welke door twee, als ventielblokken uitgevoerde, stuurventielen 21-22 worden aangestuurd. Zodoende kan de hydraulische verstelcilinder compacter en lichter worden uitgevoerd, hetgeen resulteert in snellere cyclustijden.

Tevens kenmerkt deze configuratie zich door een langere cilinderslag met hogere sluitkrachten.

Zoals getoond in Figuur 2 is het eerste ventielblok 21a tegen en nabij het open einde 11b van het cilinderlichaam 11 gemonteerd.

Dit resulteert in een compacte bouw van de hydraulische verstelcilinder, welke compactheid verder wordt verbeterd, doordat de eerste leiding 19a vanaf het eerste ventielblok 214 langs het cilinderlichaam 11 is geplaatst en nabij het gesloten einde 11a van het cilinderlichaam 11 aansluit op de eerste cilinderkamer 14. Zoals Figuur 2 toont is de tweede leiding 19b deels in het eerste ventielblok 21a aangebracht en reikt deze tweede leiding 19b nabij het open einde 11b van het cilinderlichaam 11 als een boring door het cilinderlichaam 11 en sluit daarbij aan op de tweede cilinderkamer 15. Verder is bij deze uitvoeringsvorm van de hydraulische cilinder 10 het tweede ventielblok 22a tegen het gestel en in het bijzonder tegen de draaitafel 2’ gemonteerd.

Daarbij sluit de derde leiding 19c vanaf het tweede ventielblok 22a en via de uit het open einde 11b van het cilinderlichaam 11 reikende zuigerstang 13 aan op de derde cilinderkamer 186. Meer specifiek is het eerste ventielblok 21a door middel van roterende fluidum koppelingen met de fluidum toevoer 19a en 19b verbonden.

Hierdoor kunnen de fluïdum koppelingen tijdens het intrekken en uitzetten van de hydraulische cilinder 10 meebewegen waardoor de constructie enerzijds compacter kan worden uitgevoerd, omdat geen langere fluïdum leidingen 18a en 19b noodzakelijk zijn, die anders meer ruimte in het gestel 3 zouden innemen.

Anderzijds kunnen op deze wijze de roteerbewegingen van de cilinder 10 ten opzichte van het gestel 3 worden opgevangen, hetgeen de levensduur van de leidingen en de koppelingen verlengd.

Zoals duidelijk getoond in de Figuren 2 en 3 is bij deze eerste uitvoeringsvorm van de hydraulische cilinder 10 het cilinderlichaam 11 met het gesloten einde 11a gekoppeld met het beweegbare element 5 (de zwenkbare bek 5) en is de uit het open einde 11b van het cilinderlichaam 11 reikende zuigerstang 13 gekoppeld met het gestel 3, nabij or met de draaitafel 2’. Een andere uitvoeringsvorm van de hydraulische cilinder wordt getoond in de Figuren 4 en 5. In deze Figuren 4 en 5 wordt de hydraulische cilinder ingezet bij een andere uitvoeringsvorm van het hydraulische gereedschap aangeduid met referentie-cijfer 1’. Bij deze uitvoeringsvorm is het hydraulische gereedschap 1’ uitgevoerd als een schaargereedschap voorzien van een tweetal zwenkbare bekken 5a-5b, welke zwenkbaar om scharnierpennen 6a en 6b zijn gekoppeld met het gestel 3. Elke zwenkbare bek 5a en 5b is bekrachtigbaar met behulp van een hydraulische cilinder 10, dat in plaats van één nu is voorzien van twee zuiger/cilinder-combinaties 10-1 en 10-2.

De hydraulische cilinder 10 bevindt in Figuur 4 zich in de bedrijfstoestand waarbij het cilinderhuizen 11 en de zuigerstangen 12 van beide zuiger/cilinder-combinaties 10-1 en 10-2 volledig zijn ingetrokken (ingaande slag = open bekken 5a en 5b).

Bij deze uitvoeringsvorm is van elke hydraulische cilinder 10-1 en 10-2 het cilinderlichaam 11 met het gesloten einde 11a gekoppeld met het gestel 3 (de tafel 2’) en zijn de uit het open einde 11b van het cilinderlichaam 11 reikende zuigerstang 13 scharnierbaar gekoppeld met elke zwenkbare bek 5a resp. 5b.

Als bescherming is elk cilinderlichaam 11 voorzien van een beschermingshuls of -mof 119, welke het cilinderlichaam 11 en optioneel ook de kwetsbare cilinderonderdeel beschermt. Refererend naar de eerste uitvoeringsvorm getoond in Figuur 1 en 2 worden bij dit uitvoeringsvorm door de specifieke opstelling van het cilinderlichaam 11 de kwetsbare cilinderonderdelen, waaronder de intrekbare- en uitzetbare zuigerstang 13, de verschillende leidingen 19a-19c en de stuurventielen 21-22 beschermd door de robuuste constructie van het gestel 3.

Bij de opstelling van Figuur 4 en 5 met twee zuiger/cilinder-combinaties 10-1 en 10-2 is een bescherming van het gestel niet of nauwelijks mogelijk is. Hierdoor is elke zuiger/cilinder-combinaties 10-1 en 10-2 omgekeerd in het gestel opgenomen en is elk cilinderlichaam 11 voorzien is van een beschermhuls 119. Daarnaast zijn de aansluitingen voor het hydraulisch systeem verplaatst naar een minder kwetsbare positie in het gestel van het hydraulische gereedschap.

Een minder kwetsbare positie betreft het gesloten einde 11a van het cilinderlichaam 11 van elke hydraulische cilinder 10-1 resp. 10-2 , waartegen elk tweede stuurventiel 22 is gemonteerd. Tevens zijn de eerste, tweede resp. derde leiding 19a-19b-19c deels in elk tweede stuurventiel 22 (ventielblok 22a) aangebracht en sluiten daarbij rechtstreek aan op de eerste cilinderkamer 14, dan wel de eerste boring 17a resp. de tweede boring 17b in de cilinderstang 17.

Nog een andere minder kwetsbare positie betreft de locatie waar het eerste stuurventiel 21 is geplaatst, nl. gemonteerd tussen de twee cilinders 11 en ter plaatste van de scharnierpennen 6a en 6b op het gestel 3.

Zoals getoond in Figuur 5 is deze uitvoeringsvorm de cilinderstang 17 voorzien van een eerste boring 17a, welke eerste boring 17a vanaf het gesloten einde 11a van de cilinderkamer 11 tot nabij het cilinderzuigerlichaam 18 in fluïdum verbinding staat met de tweede cilinderkamer 15. Tevens is de cilinderstang 17 voorzien van een tweede boring 17b, welke tweede boring 17b vanaf het gesloten einde 114 van de cilinderkamer 11 en door het cilinderzuigerlichaam 18 in fluïdum verbinding staat met de derde cilinderkamer 18.

Door ook bij deze uitvoeringsvorm de zuigerstang 13 hol uit te voeren en daarin een aanvullende cilinderstang 17 en cilinderzuigerlichaam 18 op te nemen, wordt een compacte hydraulische verstelcilinder gerealiseerd met drie cilinderkamers 14-15-16, welke door de twee, als ventielblokken uitgevoerde, stuurventielen 21-22 worden aangestuurd. Door de hydraulische verstelcilinder tweevoudig uit voeren (referentie-cijfers 10-2 en 10-2) kan naast compactere en lichtere bouw, hetgeen resulteert in snellere cyclustijden, deze tweevoudige uitvoeringsvorm effectief wordt ingezet voor het aandrijven van een breekschaar met twee zwenkbare bekken 5a-5b met hogere sluitkrachten.

Op analoge wijze als bij de eerste uitvoeringsvorm omvat het kleppenhydrauliek tenminste een eerste stuurventiel 21 dat is opgenomen in een eerste ventielblok 21a, welke eerste stuurventiel 21 de toevoer van fluïdum onder druk via de eerste en tweede leiding 19a-19b naar de eerste en de tweede cilinderkamer 14 resp. 15 regelt van beide hydraulische stelcilinders 10-1 en 10-2. Daarnaast zijn in het kleppenhydrauliek twee tweede stuurventielen 22 opgenomen, elk voor één van de hydraulische stelcilinders 10-1 en 10-1. Elk stuurventiel 22 is uitgevoerd in een tweede ventielblok 22a en elk tweede stuurventiel 22 regelt de toevoer van fluïdum onder druk via de derde leiding 19c naar de derde cilinderkamer 16 van de betreffende hydraulische cilinder 10-1 resp. 10-2.

De compacte bouw wordt verder bereikt, door elk tweede ventielblok 224 tegen het gesloten einde 11a van het cilinderlichaam 11 van de betreffende hydraulische cilinder 10-1 resp. 10-2 is gemonteerd. Bij deze uitvoeringsvorm zijn de eerste, tweede resp. derde leiding 19a-19b-19c deels in elk tweede ventielblok 22a aangebracht en sluiten daarbij aan op de eerste cilinderkamer 14, dan wel de eerste boring 17a resp. de tweede boring 17b in de cilinderstang 17.

De Figuren 6 tot en met 11 tonen verschillende configuraties van bedrijfstoestanden van een hydraulische cilinder overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding, zoals getoond in Figuur 3. Opgemerkt wordt dat de getoonde klephydrauliek evenzo inzetbaar is bij de tweede uitvoeringsvorm zoals getoond in Figuur 4 en

5. De referentiecijfers 20a en 20b duiden de centrale toevoer- en afvoerleiding voor het fluïdum onder druk aan, waarmee de toevoermiddelen 20 het fluïdum onder druk door het klephydrauliek en naar de verschillende cilinderkamers 14-15-16 stuurt. Voor alle Figuren 6 tot en met 11 wordt opgemerkt dat het eerste stuurventiel 21 dat is opgenomen in het eerste ventielblok 214 is opgebouwd uit twee klepventielen 31 en 32, welke de hoofdstroom van fluïdum onder druk regelen via de eerste en tweede leiding 19a-19b van en naar de eerste en tweede cilinderkamer 14 en15. Tevens zijn in het stuurventiel 21 pilot ventielen opgenomen voor de aansturing van de klepventielen 31 en 32. Stuurventiel 21 regelt de speed-power mode van het hydraulisch gereedschap tijdens het sluiten van de beweegbare bek 5 (in de eerste uitvoeringsvorm van Figuur 1-3) dan wel de beweegbare bekken 5a-5b (in de tweede uitvoeringsvorm van Figuur 4 en 5). Daarnaast bezit het stuurventiel 21 een automatische drukbeveiliging in geval de retourstroom van fluïdum vanuit de cilinderkamers geblokkeerd wordt. Het tweede stuurventiel 22 dat is opgenomen in het tweede ventielblok 224 en regelt de fluidum stroom via de derde leiding 19c van en naar de derde cilinderkamer 16. Hiertoe is het tweede stuurventiel 22 voorzien van twee klepventielen, zijnde een derde en vierde klepventiel 33 resp. 34. Het vierde klepventiel 34 wordt aangestuurd door het pilotventiel 35. Het tweede stuurventiel 22 kan geschakeld worden in de z.g. speed of powermode bij het openen van de bek, met behulp van een pilotaansturing op het vierde klepventiel 34 met behulp van het pilotventiel 35. Deze uitvoering kan ingezet worden bij specifieke toepassingen van een hydraulisch gereedschap, welke een hogere openingskracht van de bek vereisen, zoals bijvoorbeeld bij een schrootschaar. Elk eerste en tweede klepventiel 31 en 32 bezit een klephuis met daar een kleplichaam en zijn dusdanig geconfigureerd dat de kleplichamen van beide klepventielen 31 en 32 twee posities in het klephuis kan in nemen. Een eerste, gesloten positie, en een tweede open positie. Zoals duidelijk getoond in de basisconfiguratie van Figuur 3, welke evenzo geldt voor de verschillende configuraties in de Figuren 6-11 is het kleplichaam van het eerste klepventiel 31 voorzien van een afdichting 31z. Deze afdichting 31z is omwille van het overzicht niet in de Figuren 6-11 getoond, doch is wel aanwezig.

De centrale toevoerleiding 20a is standaard verbonden met de eerste leiding 19a naar de eerste cilinderkamer 14 en deze verbinding kan derhalve door het eerste klepventiel 31 geopend dan wel gesloten worden.

Figuur 6 toont de configuratie van het klephydrauliek in de z.g. speed mode bij sluiten van de bek van het hydraulisch gereedschap, waarbij de hydraulische verstelcilinder met hoge snelheid (en weinig kracht) wordt uitgezet (verlengd). De zuigerstang 13 beweegt daarbij naar rechts in het vlak van de Figuur 6 (zoals aangeduid door de pijl), of het cilinderhuis 11 verplaatst zich naar links. Hiertoe wordt fluidum/olie onder druk via de eerste toevoerleiding 20a en de eerste fluidumleiding 19a in de eerste cilinderkamer 14 gestuurd, en 10 via de eerste toevoerleiding 20a en het vierde klepventiel 34 stroomt er ook medium onder druk (olie) via de derde fluidumleiding 19c in de derde cilinderkamer 16. Hierbij is het derde klepventiel 33 gesloten.

Het fluïdum (olie) in de tweede cilinderkamer 15 wordt uit de cilinderkamer 15 verdrongen en stroomt via de tweede fluidumleiding 19b naar het eerste stuurventiel 21. Het tweede klepventiel 32 van het eerste stuurventiel 21 wordt op dat moment gesloten door de pilotdruk in deelleiding 32a en het eerste klepventiel 31 wordt door de fluidumdruk in de tweede fluidumleiding 19b (in het bijzonder in deelleiding 19b-2) geopend. Hierdoor wordt de oliestroom vanuit de tweede fluidumleiding 19b geregenereerd bij de fluidumstroom in eerste fluidumleiding 19a. Er is op dat moment geen retourstroom van fluïdum in de retourleiding 20b terug naar het fluidumreservoir/tank en in retourleiding 20b heerst alleen tankdruk.

Figuur 7 toont de configuratie in de z.g. force-mode (krachtstand) bij het sluiten van de bek van het hydraulisch gereedschap. Bij een bepaalde druk (bijvoorbeeld 160 bar) opent een pilot drukventiel 36 en ontlast daarbij de pilotdruk in pilot- of deelleiding 32a op het tweede klepventiel 32. Het tweede klepventiel 32 opent zich waardoor de onder druk staande stroom in leiding 19b, via retourleiding 20b plotseling kan wegstromen (daar in de retourleiding 20b een lagere tankdruk heerst). Daarbij wordt het eerste klepventiel 31 onder pilotdruk in de deelleiding 19a-2 gesloten en komen eerste en derde cilinderkamers 14 en 16 onder maximale werkdruk te staan. De tweede cilinderkamer 15 ontlast zich geheel via de tweede fluidumleiding 19b, het tweede klepventiel 32 en de retourleiding 20b op de fluïdumreservoir/tank. De sluitkracht van de bek is dan maximaal.

Figuur 8 toont de configuratie in de z.g. speed mode bij het openen van de bek, waarbij de hydraulische verstelcilinder 10 met hoge snelheid wordt ingetrokken. De zuigerstang 13 beweegt daarbij naar links in het vlak van de Figuur 6 (zoals aangeduid door de pijl), of het cilinderhuis 11 verplaatst zich naar rechts.

Daarbij wordt fluïdum (olie) onder druk aangevoerd op de retourleiding 20b en via het tweede klepventiel 32, welke naar rechts in de Figuur wordt opengedrukt door fluidumstroom, stroomt fluïdum via de tweede fluidumleiding 19b in de tweede cilinderkamer 15. De zuigerstang 13 verplaatst zich naar links in het cilinderhuis 11. Het eerste klepventiel 31 wordt door pilotdruk door het pilot drukventiel 37 afgegeven in de deelleiding 19a-2 gesloten gehouden, zodat er geen drukverlies ontstaat op de retourleiding 20b en de tweede fluidumleiding 19b.

Fluïdum {olie} uit de zich verkleinende eerste cilinderkamer 14 wordt verdrongen en stroomt drukloos retour via de eerste fluidumleiding 19a langs het openstaande eerste klepventiel 31 en via de toevoerleiding 20a terug naar de fluidumreservoir/tank.

Fluidum uit de derde cilinderkamer 16 wordt ook verdrongen, echter dat stroomt via de derde fluidumleiding 19c naar het tweede stuurventiel 22. Het vierde klepventiel 34 is op dat moment gesloten en door verdringing via deelleiding 19c-2 opent het derde klepventiel 33 zich.

Zodoende regenereert de fluidumstroom uit de derde cilinderkamer 16 zich via de derde fluidumleiding 19c, de deelleiding 19c-2 en over het derde klepventiel 33 bij de fluidumstroom in retourleiding 20b richting de tweede fluidumleiding 19b/tweede cilinderkamer 15. Figuur 9 toont de configuratie in de z.g. force mode bij het openen van de bek 5. Als de bek 5 bij het openen weerstand ondervindt, bijvoorbeeld door klemming van schrootijzer en/of breek materiaal tussen de bekken 4 en 5, dan is het wenselijk dat de openingskracht van de bek 5 tijdelijk wordt vergroot.

Dit kan worden bereikt door het vierde klepventiel 34 op dat moment door middel van pilotventiel 35 open te sturen.

Daardoor kan de fluidumdruk in de derde cilinderkamer 16 en de derde fluidumleiding 19c drukloos wegstromen naar de fluidumreservoir/tank via het vierde klepventiel 34 en de toevoerleiding 20a.

Het derde klepventiel 33 wordt op dat moment gesloten.

Er heerst nu maximale druk in de tweede cilinderkamer 15 en de eerste en derde cilinderkamers 14 en 16 zijn ontlast op de fluidumreservoir/tank.

De openingskracht van de bek 5 is nu maximaal.

Opgemerkt dient te worden dat deze configuratiestand getoond in Figuur 9 niet bij elk toepassing noodzakelijk is.

Indien dit niet noodzakelijk is dan kan de uitvoering van het tweede stuurventiel 22 eenvoudiger worden door het ontbreken van een pilotventiel 35 en het vierde klepventiel 34 kan eenvoudig als een terugslagklep worden uitgevoerd.

Figuur 10 toont de configuratie in rust als de bek 5 is geopend en voordat de bek wordt gesloten. Daarbij wordt het eerste klepventiel 31 gesloten gehouden, doordat de pilotdruk in de deelleiding 19a-2 is ingevangen tussen het pilot drukventiel 37 van het eerste klepventiel 31 en een voorgestuurde terugslagklep 38 in de pilot aanstuurleiding 19a-3.

Omdat het eerste klepventiel 31 gesloten wordt gehouden kan de bovenbek 5 (of de bekken van een breekschaar) niet ongecontroleerd dichtzakken vanwege lekverliezen in leidingen.

Op het moment dat er actief fluidumdruk op de toevoerleiding 20a en de eerste fluidumleiding 19a wordt gezet voor het sluiten van de bek 5, wordt de voorgestuurde terugslagklep geopend en wordt de pilotdruk van het eerste klepventiel 31 ontlast via de ontlastleiding 19a-4. De bek 5 wordt dan gesloten en de cyclus vanaf Figuur 6 zal dan herhaalt worden.

Figuur 11 toont de configuratie in geval de retourleiding 20b door een defect (bijvoorbeeld bij een kapotte slangkoppeling} geblokkeerd is en de volle fluidumwerkdruk op de toevoerleiding 20a wordt gezet. Normaal gesproken zouden alle ventielen geblokkeerd kunnen worden doordat de verschillende pilotaansturingen niet meer kan worden ontlast.

Daardoor wordt de fluidumstroom van de tweede cilinderkamer 15 geblokkeerd en vanwege de hoge opstuurverhouding van deze cilinders {verhouding oppervlak stangzijde versus bodemzijde) wordt de druk in de tweede cilinderkamer 15 gevaarlijk hoog waardoor het cilinderhuis 11 kan worden beschadigd of zelfs kan worden opgeblazen. Door middel van een pilotdrukventiel 37 met atmosferische ontlasting (werking is onafhankelijk van de retourdruk), wordt de pilotdruk in de deelleiding 19a-2 op het eerste klepventiel 31 gemaximaliseerd op bijvoorbeeld 380 bar. Wanneer de fluidumdruk in retourleiding 19b hoger wordt dan 380 bar, zal hierdoor deze hogere druk via de deelleiding 19b-1 tegen de pilotdruk in de deelleiding 19a-2 in werken op het eerste klepventiel 31 en deze uiteindelijk openen. Hierdoor wordt de druk in het cilinderhuis 11 geëgaliseerd tussen bodemzijde en stangzijde van de zuigerlichaam 12, en voorkomt daarmee dat de cilinder 11 kan worden opgeblazen.

LIJST MET REFERENTIECIJFERS 1-1 hydraulisch gereedschap (eerste en tweede uitvoeringsvorm) 2 eerste gesteldeel 2 2 draaitafel

3 tweede gesteldeel 4 vaste bek 5 ten opzichte van het gestel beweegbaar element (beweegbare bek) 6 scharnierpen

8 koppelingsmiddelen 10-10-1/10-2 hydraulische zuiger/cilinder-combinatie 11 cilinderlichaam 11a eerste, gesloten einde van cilinderlichaam 11b tweede, open einde van cilinderlichaam

12 in het cilinderlichaam opgenomen zuigerlichaam 13 zuigerstang 13a boring in zuigerstang 13b verbinding tussen eerste boring en tweede cilinderkamer 13z flens- of shcharnieroog

14 eerste cilinderkamer 15 tweede cilinderkamer 16 derde cilinderkamer 17 cilinderstang 17a eerste boring in cilinderstang

17b tweede boring in cilinderstang 18 cilinderzuigerlichaam 19a eerste fluidum leiding 19a-2 pilotleiding 19a-3 pilot aanstuurleiding

19a-4 ontlastleiding 19b tweede fluidum leiding 19b-1 pilot- of deelleiding

19¢ derde fluidum leiding 19¢-2 deelleiding voor derde klepventiel 20 toevoermiddelen voor een fluidum onder druk 20a toevoerleiding 20b retourleiding 21 eerste stuurventiel 21a eerste ventielblok 22 tweede stuurventiel 22a tweede ventielblok 31 eerste klepventiel 31z afdichting op klep van eerste klepventiel 32 tweede klepventiel 32a pilot- of deelleiding voor tweede klepventiel 33 derde klepventiel 34 vierde klepventiel 35 pilotventiel voor vierde klepventiel 36 pilotventiel voor tweede klepventiel 37 pilot drukventiel voor eerste klepventiel 370 pilot drukventiel met atmosferische ontlasting 38 voorgestuurde terugslagklep

Claims (17)

CONCLUSIES

1. Een hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap, welk hydraulisch gereedschap is voorzien van een gestel en een met behulp van de hydraulische cilinder ten opzichte van het gestel beweegbaar element, waarbij de hydraulische cilinder tenminste omvat: - een toevoer voor een fluidum onder druk; - één zuiger/cilinder-combinatie samengesteld uit een cilinderlichaam voorzien van een eerste, gesloten einde en een tweede, openeinde en * een in het cilinderlichaam opgenomen zuigerlichaam, voorzien van een uit het tweede, open einde van het cilinderlichaam reikende zuigerstang, waarbij het cilinderlichaam en het zuigerlichaam een eerste cilinderkamer en het cilinderlichaam, het zuigerlichaam en de zuigerstang een tweede cilinderkamer begrenzen, waarbij - de zuigerstang hol is uitgevoerd en nabij het zuigerlichaam in fluidum verbinding staat met de tweede cilinderkamer, en - het cilinderlichaam een, vanaf het eerste einde door het zuigerlichaam tot in de holle zuigerstang reikende, cilinderstang voorzien van een cilinderzuigerlichaam omvat, waarbij het cilinderzuigerlichaam en de holle zuigerstang een derde cilinderkamer begrenzen, en waarbij tijdens bedrijf het zuigerlichaam en het cilinderzuigerlichaam onder invloed van via een eerste, tweede resp. derde leiding naar de eerste, tweede resp. derde cilinderkamer gevoerd fluïdum onder druk afwisselende uitgaande resp. ingaande arbeidscycli uitvoert, alsmede tenminste een eerste stuurventiel opgenomen in een eerste ventielblok, welke eerste stuurventiel de toevoer van fluidum onder druk via de eerste en tweede leiding naar de eerste en tweede cilinderkamer regelt, alsmede tenminste één tweede stuurventiel opgenomen in een tweede ventielblok, welke tenminste ene tweede stuurventiel de toevoer van fluidum onder druk via de derde leiding naar de derde cilinderkamer regelt.

2. De hydraulische cilinder volgens conclusie 1, waarbij het eerste ventielblok tegen en nabij het open einde van het cilinderlichaam is gemonteerd.

3. De hydraulische cilinder volgens conclusie 2, waarbij de eerste leiding vanaf het eerste ventielblok langs het cilinderlichaam is geplaatst en nabij het gesloten einde van het cilinderlichaam aansluit op de eerste cilinderkamer.

4 De hydraulische cilinder volgens conclusie 2 of 3, waarbij de tweede leiding deels in het eerste ventielblok is aangebracht en nabij het open einde van het cilinderlichaam aansluit op de tweede cilinderkamer.

5. De hydraulische cilinder volgens één of meer van de conclusies 2-4, waarbij het tweede ventielblok tegen het gestel is gemonteerd.

6. De hydraulische cilinder volgens conclusie 5, waarbij de derde leiding vanaf het tweede ventielblok en via de uit het open einde van het cilinderlichaam reikende zuigerstang aansluit op de derde cilinderkamer.

7. De hydraulische cilinder volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het eerste ventielblok door middel van roterende fluidum koppelingen met de fluïdum toevoer is verbonden.

8. De hydraulische cilinder volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het cilinderlichaam met het gesloten einde koppelbaar is met het beweegbare element en de uit het open einde van het cilinderlichaam reikende zuigerstang koppelbaar is met het gestel.

9 De hydraulische cilinder volgens conclusie 1, waarbij de cilinderstang is voorzien van een eerste boring, welke eerste boring vanaf het gesloten einde van de cilinderkamer tot nabij het cilinderzuigerlichaam in fluïdum verbinding staat met de tweede cilinderkamer.

10. De hydraulische cilinder volgens conclusie 9, waarbij de cilinderstang is voorzien van een tweede boring, welke tweede boring vanaf het gesloten einde van de cilinderkamer en door het cilinderzuigerlichaam in fluidum verbinding staat met de derde cilinderkamer.

11. De hydraulische cilinder volgens conclusie 9 of 10, waarbij het tweede ventielblok tegen het gesloten einde van het cilinderlichaam is gemonteerd.

12. De hydraulische cilinder volgens conclusie 11, waarbij de eerste, tweede resp. derde leiding deels in het tweede ventielblok zijn aangebracht en aansluiten op de eerste cilinderkamer, de eerste boring resp. de tweede boring.

13. De hydraulische cilinder volgens één of meer van de conclusies 9-12, waarbij het cilinderlichaam met het gesloten einde koppelbaar is met het gestel en de uit het open einde van het cilinderlichaam reikende zuigerstang koppelbaar is met het beweegbare element.

14. De hydraulische cilinder volgens één of meer van de conclusies 9-13, waarbij het cilinderlichaam is voorzien van een beschermingshoes.

15. De hydraulische cilinder volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het eerste stuurventiel een pilotdrukventiel omvat, dat het openen van een klepventiel in de eerste leiding regelt in afhankelijkheid van een fluidumdruk in de tweede leiding.

16. De hydraulische cilinder volgens conclusie 15, waarbij het pilotdrukventiel een pilotdrukventiel met atmosferische ontlasting is.

17. De hydraulische cilinder volgens conclusie 15, waarbij het pilotdrukventiel samenwerkt met een voorgestuurde terugslagklep.