SE510241C2 - Hydraulcylindermekanism - Google Patents

Description

25 30 35 510 241 2 cylinderrörets massa på ett negativt sätt inverkar på den får- diga cylinderns egenvikt. En annan nackdel som i hög grad bidrar till en hög tillverkningskostnad är det faktum att de båda gavelstyckena förfärdigas såsom separata komponenter. Så- lunda måste tillverkningen av icke blott röret och kolvstång jämte kolv, utan även tillverkningen av vart och ett av de båda gavelstyckena ske i separata arbetsoperationer som var och en inbegriper flera bearbetningssteg; något som bland annat inne- bär att många olika detaljer måste förvaras och transporteras på ett omständligt sätt innan de når en slutmonteringsstation.

I samband med dylik hantering föreligger risk för såväl felmon- tage som kassationer. En annan nackdel som vidlåder den typ av hydraulcylindrar som använder sig av svetsning för att förena ett gavelstycke med röret, är att svetsningen delvis förstör den hàllfasthetsmässiga styrka som tillförs röret i samband med kallformning. Med andra ord medför svetsningsoperationen som sådan att röret måste ges förhållandevis kraftiga dimensioner.

Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda nackdelar och skapa en förbättrad hydraulcylindermeka- nism. Ett grundläggande syfte med uppfinningen är sålunda att skapa en mekanism som låter sig sättas samman av extremt få komponenter. Ett ytterligare syfte är att skapa en mekanism vars cylinderrör för ett givet hållfasthetsvärde med avseende på såväl förmågan att motstå hydraultryck som med avseende på slagtålighet och liknande, låter sig tillverkas med ringa godstjocklek. Ännu ett syfte med uppfinningen är att skapa en mekanism som kan serietillverkas på ett effektivt sätt utan behov av svetsning. Det är även ett syfte med uppfinningen att skapa en mekanism vid vilken erforderliga kanaler för hydraul- olja kan åstadkommas på ett enkelt och kostnadsbesparande sätt.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det grundläggande syftet medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 kän- netecknande del. Fördelaktiga utföranden av den uppfinningsen- liga hydraulcylindermekanismen är vidare definierade i de osjälvständiga kraven.

Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt Att genom kallformning eller kalldragning utforma rör med förtjockade, ringformade partier vid motsatta ändar är i N U 20 25 30 35 5100 241 3 och för sig tidigare känt, t ex genom FR 1 457 184, FR l 458 820, FR 2 430 277, DE 2 741 071, DE 2 806 368 OCh EP 0 106 751. Dylika rör har emellertid icke tidigare använts sásom cylinderrör i hydraulcylindermekanismer och än mindre utformats med kolvstàngslopp med ringspàr för mottagande av tätningsringar.

Kort beskrivning av bifogade ritningar Pâ ritningarna är fig 1 en partiellt skuren planvy ovanifràn av en i enlighet med uppfinningen utförd mekanism i form av en hydraulcy- linder, fig 2 en vertikal längdsektion genom hydraulcylindern enligt fig l, fig 3 en förstorad sektion genom cylinderns kolvstángsânde, fig 4 en förstorad detaljsektion visande cylinderrörets mot- satta ände, fig 5 en schematisk illustration av ett första steg i en kall- formningsoperation av i och för sig känt slag, och fig 6 en schematisk illustration av ett andra steg i operatio- nen .

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfin- ningen I fig 1 och 2 visas en mekanism i form av en hydraulcy- linder som inbegriper ett cylinderrör generellt betecknat 1 samt tvà gavelstycken 2 resp 3 vid motsatta ändar av röret.

Vidare ingår i mekanismen en kolv 4 jämte en stång 5 som är rörliga fram och àter relativt cylinderröret. I exemplet är hydraulcylindern dubbelverkande, varvid kolven 4 àtskiljer en pluskammare 6 från en minuskammare 7. Gavelstycket 3 inbegriper ett tillplattat parti 8 med ett tvärgàende hàl 9 för mottagande av ett godtyckligt kopplingsorgan. I gavelstycket 3 ingår även en L-formig kanal 42 för matning av olja eller annat hydraul- medium in i och ut ur pluskammaren 6.

I motsats till konventionella hydraulcylindrar, som grundar sig pà användningen av två separat tillverkade och mon- terade gavelstycken, är det första gavelstycket 2 enligt upp- finningen utfört i ett stycke med själva röret 1. För att i W 15 20 25 30 35 510 241 4 korthet belysa hur tillverkningen sker hänvisas till fig 5 och 6. Här visas hurusom ett genuint cylindriskt utgångsämne 10 med viss längd kallformas i ett eller flera stick med hjälp av en eller flera dornar 11 och matriser 12. I det visade exemplet tänkes matrisen 12 vara fixerad och dornen 11 rörlig fram och åter, ehuru även det omvända förhållandet är tänkbart. I matri- sen ingår ett centralt hål 13 med ett koniskt avsmalnande främre parti och ett väsentligen cylindriskt bakre parti. Då ämnet 10 i ett eller flera steg tvingats att passera ifråga- varande matriser erhålls det alster som visas i fig 6 och som har karaktären av ett mellanämne som färdigbearbetas genom svarvning, fräsning och/eller borrning. Närmare bestämt inbe- griper detta mellanämne ett rörbildande parti l', ett första förtjockat parti 2' som är vänt inåt, och ett andra förtjockat parti 14 som är vänt utåt.

För att bilda det färdiga och med röret 1 integrerade gavelstycket 2 slutbearbetas det förtjockade partiet 2' på olika sätt. I ett steg borras eller svarvas det i mellanämnet förefintliga hålet under bildande av ett cylinderformat lopp 15 som har jämförelsevis fin passning i förhållande till den mon- terade kolvstángen 5 och som är centriskt beläget i förhållande till röret. Med andra ord säkerställs genom finbearbetning av mellanämnet att den med A betecknade, geometriska axeln blir gemensam för såväl loppet eller cylinderytan 15 som rörets 1 invändiga, cylindriska yta 16. I cylinderytan 15 utformas dess- utom ett antal spår 17, 18, 19 för ett motsvarande antal tät- ningsringar 20, 21, 22. Dessa tätningsringar har två uppgifter, nämligen att åstadkomma tillförlitlig tätning i gränszonen mel- lan cylinderloppet 15 och kolvstångens utsida och att åstad- komma styrning av kolvstángen så att denna städse rör sig cent- riskt.

I ett annat bearbetningssteg utformas det förtjockade partiet 2' även med en koniskt formad, slät yta 23 som jämte kolvstångens utsida avgränsar ett med 24 betecknat utrymme som öppnar sig mot minuskammaren 7.

I ett ytterligare steg utformas, företrädesvis genom borrning, en kanal 25 för matning av hydraulolja in i resp ut ur minuskammaren. Denna kanal utgörs av ett enda linjärt hål som låter sig förfärdigas på ett mycket enkelt sätt, företrä- 10 15 20 25 30 35 510 241 5 desvis genom borrning. Denna linjära, enkla utsträckning av hålet 25 är möjlig tack vare det faktum att hålet mynnar i kon- ytan 23 jämte det till denna sig anslutande utrymmet 24. Ehuru det i och för sig är tänkbart att snedställa hålet relativt cylinderns längdaxel, är detsamma, såsom visas i fig 3, med fördel orienterat i rät vinkel mot sagda längdaxel, dvs radi- ellt. Den yttre änden av hålet mynnar i en planbearbetad yta 26, varvid i anslutning till hålet 25 (se fig 1) är anordnade fyra gängade hål 27 med vars hjälp låter sig monteras ett slanganslutningsdon som är särskilt motståndskraftigt mot höga oljetryck. Detta anslutningsdon är av konventionellt slag och visas därför ej på ritningarna. I detta sammanhang må även näm- nas att ytterdiametern hos huvuddelen av gavelstycket kan vid behov reduceras åtminstone något i förhållande till rörets ytterdiameter. Även det andra förtjockade, utåtvända partiet 14 av mel- lanämnet slutbearbetas i ett antal bearbetningssteg. Sålunda urtages, t ex genom svarvning, det förtjockade partiet 14 invändigt så att partiet utmed större delen av sin längdut- sträckning erhåller större innerdiameter än en egentliga rörde- len 1. Via ett invändigt spår 28 avgränsas en invändig gänga 29 från ett inre område med ett väsentligen cylinderformat parti 30 och ett koniskt avsmalnande parti 31. Gavelstycket 3 uppvi- sar en utvändig gänga 32 anordnad att samverka med gängan 29.

På visst avstånd innanför gängan 32 är utformat ett spår 33 i vilket är applicerad en tätningsring 34. Närmare bestämt är spåret 33 urtaget i ett väsentligen cylindriskt parti 35 (och ett koniskt parti 36) som lokaliseras innanför cylinderrörets cylindriska yta 30. Innerdiametern hos den invändiga gängans 29 gängtoppar är något större än ytterdiametern hos sagda cylind- riska parti 35. Närmare bestämt är denna diameterskillnad så stor att tätningsringen 33 går fri från gängtopparna även om tätningen initiellt skjuter ut något från cylinderytan 35.

I det exemplifierade utförandet är kolven 4 lösgörbart förbunden med kolvstången 5. Närmare bestämt är kolven förbun- den med stången via en låsring 37 som griper in i ett utvändigt spår 38 i kolvstången och hålls fixerad mot kolven 4 medelst en spännring 39 jämte ett skruvförband innefattande ett lämpligt 10 15 20 25 30 35 510 241 6 antal skruvar 40. På kolvens 4 utsida finns konventionella tät- ningsringar 41.

Hopmontering av den visade hydraulcylindern sker lämpli- gast pà följande sätt. I ett första steg fixeras kolven 4 pá stàngen 5, varjämte kolvstångens fria ände förs in i cylinder- röret 1 från vänster mot höger i fig 2, för att slutligen föras igenom det öppna gavelstycket 2. Härefter monteras det separat framställda gavelstycket 3 helt enkelt genom att föras in i cylinderrörets ände och skruvas fast med hjälp av gängförbind- ningen 29, 32. Det är emellertid även möjligt att förfara pá omvänt sätt, dvs att föra in enbart kolvstàngen 5 via loppet 15 i riktning från höger mot vänster, varefter kolven 4 monteras pà kolvstàngen innan gavelstycket 3 appliceras.

En grundläggande fördel hos uppfinningen är att det hål- försedda gavelstycket 2 icke behöver tillverkas såsom en sepa- rat komponent. Detta innebär bland annat att de precisionskrav som ställs pà en hydraulcylinder låter sig uppfyllas pà enklast möjliga sätt. Sålunda krävs mättnoggrannhet enbart i samband med borrningen eller utformningen av hålet eller loppet 15 i gavelstycket, men ej i nägra förbindningsmedel, sàsom gängor.

En annan fördel hos den uppfinningsenliga hydraulcylindern är att densamma saknar försvagande svetsförband samtidigt som det egentliga cylinderröret kan tillverkas med minimal godstjocklek för en given styrka i och med att röret förfärdigas genom kall- formning utan att därefter värmas och därigenom försvagas.

Dessutom undanröjs risken för defekta svetsar. Härtill kommer att tillverkningen blir förfarandemässigt enkel. Bland annat undanröjs behovet av separata transporter och förvaringar av röret jämte det hàlförsedda gavelstycket.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad blott till det beskrivna och på ritningarna visade utförandet. Sålunda är det tänkbart att förbinda det lösa gavelstycket med cylinderröret pà annat sätt än med hjälp av ett invändigt gängförband. Exempelvis skulle ett utvändigt gängförband, ett lásringsförband eller ett bultförband kunna användas. Även andra modifikationer är tänk- bara inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (7)

W U 20 25 30 35 510 241 Patentkrav

1. Hydraulcylindermekanism innefattande ett rör (1) med cylind- risk grundform och två för tillslutning av detta anordnade gavelstycken (2, 3) av vilka en första (2) uppvisar ett axi- ellt, genomgående lopp för en stång (5) jämte kolv (4), varvid cylinderröret är förfärdigat genom kallformning av ett rörfor- migt utgàngsämne (10) av metall, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda första gavelstycke (2) är utfört i ett stycke med själva cylinderröret (1), närmare bestämt genom att ha for- men av ett under sagda kallformning åstadkommet första för- tjockat materialparti som sträcker sig inåt i förhållande till insidan av själva röret (1), varvid det genomgående loppet avgränsas av en generellt cylindrisk yta (15) i vilken är urta- get ett eller flera ringformiga spår (17, 18, 19) för motta- gande av ett motsvarande antal tätningsringar (20, 21, 22), och att det andra gavelstycket (3) är utfört såsom en separat enhet, vilken är - efter montering av kolven (4) jämte kolv- stången (5) i cylinderröret - förbunden med ett under sagda kallformning åstadkommet andra förtjockat materialparti (14) som sträcker sig utåt i förhållande till rörets (1) utsida.

2. Hydraulcylindermekanism enligt krav 1, varvid densamma är av dubbelverkande typ, k ä n n e t e c k n a d därav, att en ka- nal (25) för matning av hydraulmedium in i respektive ut ur en minuskammare (7) är utformad i sagda första gavelstycke (2).

3. Hydraulcylindermekanism enligt krav 1 och 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att ett innanför sagda spår (17, 18, 19) förefintligt parti av det första gavelstycket (2) är utformat med ett mot cylinderrörets inre sig öppnande utrymme (24) i vilket hydraulmediumkanalen (25) mynnar.

4. Hydraulcylindermekanism enligt krav 3, k ä n n e t e c k ~ n a d därav, att sagda utrymme (24) vidgar sig i riktning mot cylinderrörets inre, närmare bestämt genom att vara avgränsat av en konisk yta (23). 10 15 510 241 8

5. Hydraulcylindermekanism enligt krav 3 eller 4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kanalen (25) har formen av ett enkelt, borrat häl som sträcker sig linjärt mellan gavelstyck- ets utsida och insida.

6. Hydraulcylindermekanism enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d därav, att hålet (25) sträcker sig radiellt, dvs vinkel- rätt mot hydraulcylinderns geometriska centrumaxel (A).

7. Hydraulcylindermekanism enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att det utàtvända, andra för- tjockade partiet (14) uppvisar en invändig gänga (29) vars dia- meter i området av gängtopparna är mindre än såväl rörets (1) innerdiameter som innerdiametern hos ett cylindriskt rörparti (30) mot vilket en elastisk tätningsring (34) verkar.