WO2009015865A1 - Lifting cylinder and lifting device - Google Patents

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WO2009015865A1
WO2009015865A1 PCT/EP2008/006242 EP2008006242W WO2009015865A1 WO 2009015865 A1 WO2009015865 A1 WO 2009015865A1 EP 2008006242 W EP2008006242 W EP 2008006242W WO 2009015865 A1 WO2009015865 A1 WO 2009015865A1
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WO
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piston
valve
lifting cylinder
lifting
cavity
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Application number
PCT/EP2008/006242
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German (de)
French (fr)
Inventor
Helma Dannhoff
Original Assignee
Helma Dannhoff
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/204Control means for piston speed or actuating force without external control, e.g. control valve inside the piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/22Synchronisation of the movement of two or more servomotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F15B21/044Removal or measurement of undissolved gas, e.g. de-aeration, venting or bleeding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/71Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders
    • F15B2211/7107Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders the output members being mechanically linked
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/78Control of multiple output members
    • F15B2211/782Concurrent control, e.g. synchronisation of two or more actuators

Definitions

  • the invention relates to a lifting cylinder having a cylinder cavity and a piston arranged in the cylinder cavity, which comprises a piston portion and a rod portion and which divides the cylinder cavity into a piston head space and a piston annulus. Moreover, the invention relates to a lifting device with such a lifting cylinder.
  • Such lift cylinders are used in many applications when it comes to lifting loads.
  • the extension of the lifting piston from the lifting cylinder takes place by pumping a fluid, for example a hydraulic oil, into the piston bottom space situated between the bottom of the lifting cylinder and the side of the piston section facing away from the rod section, thereby lifting the lifting piston.
  • a fluid is compressed and / or displaced in the piston ring space located above the piston section around the rod section. In this case, the piston bottom space is increased and the piston ring space is reduced.
  • the retraction is carried out in the reverse manner.
  • a special purpose is the lifting of so-called lifts.
  • Lifting platforms in particular, when they are to carry heavy loads, are often lifted with a relatively large, rigid cylinder, which is located centrally below the lift.
  • lifting platforms are also constructed with a relatively stiff, heavy scissor mechanism. Since these mechanisms block the space under the lift, these designs do not lend themselves when free space is required under the lifted lift, for example in facilities where loads are to be stored at different levels.
  • first loads are to be placed on the lift, then the lift should be raised and then in the room under the lift more items to be stored. In this way as many as possible Items are stored on a kieinen base.
  • Such systems are therefore often in vehicles such. As hearse, car transporters, etc. used.
  • the lifting heights are currently measured with position sensors and there is a control via electronic proportional valves or proportional flow divider.
  • the exact measurement of the lifting height and the precise control are relatively complex.
  • Another way to realize several concurrent lifting cylinder is a series connection or series connection of the lifting cylinder.
  • this series connection in each case the piston ring space of a first lifting cylinder in the row is connected to the piston bottom space of the lifting cylinder following in the row.
  • any number of lifting cylinders can be connected in series. If now a fluid is pumped into the piston head space of the first lifting cylinder, the lifting piston lifts and displaces the fluid in the piston ring space of the first lifting cylinder, which is pressed into the piston head space of the second lifting cylinder, etc. It is important to ensure that the piston ring space of a the preceding row arranged lifting cylinder is adapted to the volume of the piston head space of the subsequent lifting cylinder, which can be defined by the thickness of the rod portion.
  • DE 2 245 129 A shows a working cylinder which has, within a piston, a valve arrangement with two check valves located opposite one another in a bore in the piston. In each of the two end positions of the piston, one of the non-return valves is mechanically opened. By the other check valve then a pressure equalization between the piston head space and piston annulus is possible, but fluid can flow only in one direction.
  • DE 34 17 447 A1 shows a piston in a hydraulic cylinder with two serving as a pressure relief valves, counteracting check valves. The check valves are each held by a compression spring in a closed position, wherein in the end positions by plunger, the bias of each of the springs is mechanically increased, so as to increase the response pressure of the relevant pressure relief valve.
  • DE D 20723 la / 60 shows a hydraulic cylinder with several telescopically telescoping pistons.
  • the piston ring chambers are each connected to the piston head space via the piston ring space to the piston bottom space blocking check valves, which are mechanically unlocked to each other in certain positions of the lifting cylinder.
  • the lifting force increases with increasing cylinder stroke. All these Constructions thus offer no solution to the above problem.
  • a lifting cylinder according to the invention is characterized in that it has a valve arrangement which, in the opened state, opens a connection through which a fluid can flow between the floor space of the piston and the piston ring space and closes this connection in the closed state.
  • the valve assembly is designed so that it is open in both directions between the piston head space and the piston annulus when the reciprocating piston is in a retracted position and also the fluid pressure in the piston head space is below a predetermined limit pressure, and that they are at a fluid pressure above the Limit pressure or in a partially extended position of the reciprocating piston (ie, in an intermediate position) is closed.
  • Under a retracted position here is the end position or a position in a defined short distance before the end position of the reciprocating piston to understand the cylinder bottom.
  • valve arrangement it is thus possible to press the fluid in a certain position of the reciprocating piston, namely, when it is in the retracted position, through the piston head space to the piston ring space and thus the reciprocating piston completely from a port on the piston head space, in which Typically, the fluid is pumped to extend the reciprocating piston to fill. At the same time, the fluid can be compressed in the complete lifting cylinder.
  • the complete cylinder in both directions, ie Both front piston bottom space to Koibenringraum and in the opposite direction, vented and flushed. Only above the limit pressure is ensured that the valve assembly is closed, so that is extended by a further pumping of fluid into the piston head space of the reciprocating piston.
  • this arrangement has in a series connection of several lifting cylinders according to the invention has the advantage that all lifting cylinder drive in the retracted position, even if one of the lifting cylinder gets a little too early in the retracted position, since yes in this lifting the valve device is open and the lifting cylinder becomes completely permeable within the overall cycle.
  • valve assembly Since the valve assembly is opened, a very small external force on the rod is sufficient to push the piston out of the extended position.
  • the reciprocating piston can therefore not be "caught” in the extended position and thus lead to a blockage, but in this position the valve arrangement can not be flowed through in the direction of flow from the piston ring space to the piston bottom space Piston ring space of the reciprocating piston is retracted safely.
  • the valve arrangement preferably has a first valve unit arranged in the reciprocating piston with a first valve piston which is designed such that it is pressure-balanced with respect to the fluid pressure in the piston bottom space and is opened by a specific mechanical pressure.
  • Pressure compensated means in this case that the valve unit can not be opened by a fluid pressure, but only by the mechanical pressure exerted on the valve piston, for example, from a direction from the piston head space is formed and / or stored so that it is at a fluid pressure in the piston head space below the limit pressure in a stop position and in the retracted position of the reciprocating piston on the first valve piston exerts a mechanical pressure to open the first valve unit and that at a fluid pressure in Piston bottom space is pressed above the limit pressure in an empty position, so that it can no longer exert sufficient mechanical pressure on the first valve piston in the retracted position of the reciprocating piston In this position, it is thus ensured that the valve piston of the first Ventileinhei t does not go against the stop, so that it is not pressed above the
  • the reciprocating piston is preferably mounted in a similar manner in the reciprocating piston so that it is pressed by a spring element toward the piston bottom space in a closed position in which the first valve piston with a sealing surface against a first valve seat arranged in the piston and in which the first valve piston in the Protrudes piston bottom space. That is, the valve piston protrudes in this position out of the bottom surface of the piston portion and thus can press against the stop member in the bottom of the cylinder when it is in the stop position and not in the idle position.
  • valve piston or the first valve unit in such a way that it is pressure-balanced is that the first valve piston in the reciprocating piston in a first valve bore, which may be located, for example, within a inserted into a suitable recess in the piston valve, between a first cavity in the reciprocating piston and the piston head space is stored.
  • first cavity and the piston bottom space are connected to one another such that a fluid can flow unhindered from the piston head space into the first cavity.
  • the cross-sectional area of the first valve piston toward the piston bottom space and the cross-sectional area of the first valve piston toward the first cavity are of substantially equal size, so that the fluid in the piston head space acts on the valve piston in both directions along the axis of movement of the valve piston with the same force. As a result, the pressure balance with respect to the pressure in the piston head space is ensured.
  • the reciprocating piston can also be preferably realized a connection in the form of a bore or the like between the first cavity of the reciprocating piston and the piston ring space, wherein the valve piston for Realization of the valve unit is designed so that it closes exactly this connection in the closed position.
  • Opening the valve assembly can be realized in the extended state of the reciprocating piston.
  • this second valve piston is preferably mounted in the reciprocating piston so that it is pressed by a spring member toward the piston annulus back into a closed position in which the second valve piston with a sealing surface against a second piston seat arranged in the piston presses and in the second valve piston into the piston annulus protrudes. That is, here protrudes the second valve piston out of the rod portion surrounding the annular surface of the piston portion and automatically pushes in the extended position of the reciprocating against the upper end wall of the lift cylinder, such as the usually located there guide bush, so that it is against the force of the spring element is pressed from the closed position to an open position.
  • the spring elements of the first and second valve piston can each z. B. mechanical springs or air pressure or gas pressure or hydraulic springs.
  • the second valve piston is - similar to the first valve piston - preferably stored in the reciprocating piston in a second valve bore between a second cavity in the reciprocating piston and the piston annulus.
  • the second cavity and the piston annulus are interconnected so that a fluid between the piston annulus and unhindered the second cavity can flow and the cross-sectional area of the second valve piston to the piston ring space and the cross-sectional area of the second valve piston are substantially equal to the second cavity. It is thus made here in the same manner as in the first valve unit, the pressure balance.
  • first cavity and the second cavity in the reciprocating piston are connected to one another via two paths. One way is closed in the closed position of the first valve piston by the first valve piston and the other way is closed in the closed position of the second valve piston by the second valve piston.
  • connection path from the first cavity to the piston bottom space and preferably also the connection path from the second cavity to the piston ring space preferably extend in each case through the corresponding first and second valve pistons. This is easily possible by a continuous, longitudinal bore is introduced into the first valve piston and / or in the second valve piston.
  • the valve assembly In order to ensure that in the extended position of the reciprocating piston, the valve assembly in one direction only, namely from the piston head space to the piston ring space, can be flowed through, the valve assembly preferably has a check valve. This can be z. B. in or on the communication path between the first cavity of the reciprocating piston and the piston head space and close this connection path.
  • the valve assembly also has an actuating element which automatically opens the non-return valve in the retracted state of the reciprocating piston, so that the fluid can then flow unhindered from the piston ring space in the piston crown space.
  • the check valve closes the bore in the first valve piston between the first Cavity in the piston and the Koibenbodenraum.
  • the actuator comprises a plunger extending through the bore in the first valve piston which is automatically actuated when the reciprocating piston moves to the retracted position.
  • the check valve may have a ball which is resiliently mounted on the first cavity facing side of the bore and is pressed by the ram extending through the bore.
  • a lifting device according to the invention can be constructed with a single such lifting cylinder. Such a lifting device is particularly easy to fill and vent.
  • the first piston head space of a first cylinder in the row of lifting cylinders is connected to a pump.
  • the piston head space of the first lifting cylinder is connected via a lowering valve to the reservoir, wherein the fluid is pushed back when retracting the piston into the cylinder into the reservoir when the lowering valve is open.
  • the last lifting cylinder in the series may be formed as a plunger cylinder, d. H. it is a simple cylinder with a reciprocating piston without a valve device according to the invention. But particularly preferred is also the last lifting cylinder in the series a lifting cylinder of the type according to the invention. Then preferably the piston ring space of the last lifting cylinder via a pressure relief valve in turn with the
  • FIG. 1a shows a longitudinal section through an embodiment of a lift cylinder constructed according to the invention in a central position
  • Figure 1 b is an enlarged view of the valve unit in the piston section of the lifting cylinder according to Figure 1a;
  • Figure 2 shows a longitudinal section through a lifting cylinder according to Figure 1a in a retracted position of the reciprocating piston with a stop element in a AnschMlagsteMüng.
  • Figure 4 shows a longitudinal section through a lifting cylinder according to Figures 1a, 2 and 3 in a fully extended position of the reciprocating piston;
  • Figure 5 is a schematic representation of a lifting device with a plurality of series-connected lifting cylinders according to the invention according to a first embodiment.
  • Figure 6 is a schematic representation of a lifting device with a plurality of series-connected lifting cylinders according to the invention according to a second embodiment.
  • FIGS 1a to 4 show an embodiment of a lifting cylinder, in which according to the invention a special valve assembly 25 is installed.
  • the lifting cylinder 10 has - like each lifting cylinder - a cylinder housing 11, which includes a cylinder cavity 12 in which a reciprocating piston 13 is movably mounted.
  • the cylinder housing 11 On the bottom 19 opposite end face, the cylinder housing 11 a guide sleeve 11 b with a central guide hole 11c and a bore through which a rod portion 13b of the reciprocating piston 13 protrudes.
  • the rod portion 13b is sealed relative to the guide sleeve 11b by means of an O-ring seal 11d.
  • valve assembly 25 In the piston portion 13a of the reciprocating piston 13, a special valve assembly 25 is inserted, which consists of two via two connecting channels 30, 31 interconnected valve units 26, 27. The exact structure of these valve units 26, 27 will be explained below with reference to the enlarged illustration of the detail area X in FIG. 1 b.
  • both valve units 26, 27 - apart from a check valve 36 on the first valve unit 26 - have a similar structure, wherein the first valve unit 26 centrally in the piston portion 13a from the piston bottom side and the second valve unit 27 radially outwardly offset from the piston ring side is inserted into the piston portion 13a.
  • Both the first and the second valve unit 26, 27 essentially consist of a valve piston 54, 55, which is movably mounted in a suitable valve bore 56, 57.
  • this valve bore 56, 57 is not introduced directly into the material of the piston portion 13a, but in each case in a valve sleeve 48, 49, which screwed into correspondingly larger blind holes in the piston portion 13a and with respect to the respective blind bore in each case with a seal 50, 51 are sealed.
  • the valve pistons 54, 55 are in each case sealed by means of a seal 52, 53 in relation to the valve bore 56, 57 located in the valve sleeve 48, 49.
  • Through the valve discs 54, 55 each have a longitudinally extending through bore 45, 46.
  • a check valve 36 in the form of a ball, which is supported by a coil spring 35, which is at the end of the blind bore into which the valve sleeve 48 is inserted, against the upper end of the first Valve piston 54 extending bore 45 is pressed.
  • the check valve is mechanically by means of an actuating element in the form of a plunger 37, which extends longitudinally through the bore 45 through the first valve piston 54, aufdrückbar.
  • This plunger 37 has at one point along its longitudinal extent an annular projection 38 or one or more projections, which are held in a recess 47 in the longitudinal bore 45 of the valve piston 54.
  • the plunger 37 can not slip out of the valve piston 54 but only a very specific way in the longitudinal direction of the valve piston 54 are moved, but which is sufficient to push the check valve 36.
  • the function of this check valve 36 will be explained later in more detail.
  • the first valve piston 54 and the second valve piston 55 each have in their outer circumferential surface an annular recess, so that in each case between valve sleeve 48, 49 and valve piston 54, 55, a valve inner chamber 58, 59 is formed.
  • the valve inner chamber 58 of the first valve unit 26 is connected via a first connecting bore 30 with the second cavity 29 of the second valve unit 27.
  • the valve inner chamber 59 of the second valve unit 27 via a second Connecting bore 31 is connected to the first cavity 28 of the first valve unit 26.
  • valve unit 26 Only when the valve piston 54 is slightly displaced toward the end of the blind bore relative to the spring force caused by this spring 33, the valve unit 26 is open and the first cavity 28 is connected to the valve inner chamber 58 in the first valve unit 26 and thus with the first connection bore 30th and further connected to the second cavity 29 of the second valve unit 27 and consequently to the piston annulus 12b.
  • valve unit 27 If the second valve piston 55 is displaced against the spring force in the direction of the end of the blind bore for the second valve unit 27, the second valve unit 27 is opened and the second cavity 29 is connected to the valve inner chamber 59 of the second valve unit 27 and thus to the second connection bore 31 first cavity 28 of the first valve unit 26 connected. Both valve units 26, 27 are each designed so that they are pressure balanced. As already explained, the hydraulic oil can pass from the piston head space through the central bore 45 in the first valve piston 54 into the first cavity 28 of the first valve unit 26.
  • the first valve unit 26 is therefore only open when a mechanical pressure is exerted on the first valve piston 54 from the piston bottom side and this is shifted relative to the force applied by the spring 33 a piece in the direction of the first cavity 28.
  • the second valve unit 27 can only be opened by applying a mechanical pressure from the piston ring chamber side to the second valve piston 55 and displacing it slightly in the direction of the second cavity 29 in relation to the force applied by the spring 34.
  • the first valve piston 54 is therefore, as will be explained in detail later, the mechanical opening in a retracted end position of the Reciprocating piston 13 so iang formed that it protrudes with its piston bottom space side end of a piece of the piston portion 13a.
  • the second valve piston 55 is so long that it protrudes a piece from the piston portion 13a into the piston ring space 12b.
  • the first valve piston 54 can first be inserted from the later side facing the first cavity 28 into the valve sleeve 48.
  • the springs 35, 33 and the ball of the check valve 36 are then inserted into the blind bore in the piston section 13a, and finally the valve sleeve 48, together with the inserted valve piston 54, is screwed into the blind bore in the piston section 13a.
  • the second valve piston 55 is inserted into the second valve sleeve 49 and inserted after inserting the spring 34 in the second azenthian blind bore in the piston portion 13a from the piston ring chamber side 12b in the piston portion 13a.
  • This stop element 60 is a piston-like element introduced in a central blind bore 20 in the bottom 19 of the lifting cylinder 10.
  • the diameter of the cylindrical stop element 60 is selected so that it is adapted to the inner diameter of the blind bore 20.
  • the stopper member 60 is sealed from the inner wall of the bore 20.
  • the stop element 60 is supported by a coil spring 63.
  • To guide is located on the side facing away from the Koibenbodenraum 12b side in the stop member 60 has a cylindrical recess 62 and at the bottom of the bore 20 is a kind of holding and guide pin 65 with a step on which the spring 63 is supported.
  • Via a radial bore 21 the blind bore 20 is connected to the outer space, d. H. it is located within the blind bore 20 of the outside air pressure.
  • the stop element 60 In the upper area to the piston head space 12a of the lifting cylinder 10 toward the blind bore 20 is extended and provided with a thread.
  • the stop element 60 has a smaller diameter section in the end region facing the piston head space 12a.
  • a retaining ring 64 is screwed, whose inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the front portion of the stop member 60 so that it can extend through the retaining ring 64 therethrough.
  • a stop is formed to the piston head space 12a, at which the step in the abutment member 60, which is formed between the smaller diameter portion and the larger diameter portion supported. The stop element 60 is thus pressed by the coil spring 63 against the retaining ring 64.
  • This position is here as a "stop position" of the stop element 60th designated.
  • a pressure from the piston head space 12a on the stopper member 60 this can be further pressed against the force of the spring 63 in the blind bore 20 in a so-called “idle position.”
  • the spring 63 is selected or adjusted so that when the fluid pressure ( ie, the pressure of the hydraulic oil) in the piston head space 12a above a limit pressure, for example, 10 bar, the force exerted by this pressure on the end face 6Of of the stopper 60 is sufficient to urge the stopper 60 from the stop position to the idle position.
  • Figure 2 shows a situation in which the lifting piston 13 is fully retracted and the stop element 60 is in the stop position.
  • the pressure within the piston bottom space 12a whose volume is very low here, is below the limit pressure.
  • By forming a raised portion 17a in the piston bottom surface 17 is ensured that always a certain minimum volume remains in the piston head space 12a, which can be filled via the port 22 with hydraulic oil or from which the oil can be pushed out. Since, in the state according to FIG. 2, the pressure in the piston bottom space 12a is still below the limit pressure, the spring 63 holds the stop element 60 securely in the stop position.
  • the stopper 60 the first valve piston 54 of the first valve unit 26 is pressed against the pressing force of the spring 33 in the open position.
  • the spring 33 is just set so strong that it pushes the first valve piston 54, when no mechanical pressure is exerted on the piston bottom chamber side of him, against the seal friction back safely into the closed position. At the same time the plunger 37 is pressed into the valve and thus the spherical Treatment valve 36 opened.
  • the spring 35 for the check valve 36 is set even weaker than the spring 33, which presses the first valve piston 54 in the unloaded state in the closed position.
  • the lifting cylinder 10 can be flushed and vented in both directions.
  • a complete initial filling of both the piston head space 12a and the piston annulus 12b through the port 22 is possible simply by pumping via the port 22 as long as hydraulic oil until it is displaced from the port 23 on the piston annulus 12b again.
  • hydraulic oil can be pumped via the connection 22 into the lifting cylinder 10 with a pump from a reservoir. Is then ensured that the terminal 23 a
  • Pressure relief valve is interposed, which opens only above a certain maximum pressure, the pressure will increase in the cylinder cavity 12, which in turn is ensured by the pressure relief valve, that the pressure is not too high. If the pressure in the cylinder cavity 12 (and thus also in the piston head chamber 12a) reaches the set limit pressure of, for example, 10 bar (which is below the maximum pressure of the pressure limiting valve), then the stop element 60 is moved into the idle position against the spring force exerted by the spring 63 pressed. This is shown in FIG. In this position, the stop element 60 can no longer press from the piston head space against the plunger 37 and the valve piston 54 of the first valve unit 26.
  • both the check valve 36 is closed and the second valve unit 27 is pressed in total into the closed position.
  • the connection between the piston head space 12a and piston annulus 12b is interrupted and further flushing of the lifting cylinder 10 is no longer possible.
  • the hydraulic oil in the piston annulus 12b is further compressed.
  • the maximum pressure predetermined by the pressure limiting valve is established in the piston ring space 12b so that the lifting piston 13 continues to expand as the pressure in the piston head space 12a continues to increase due to further pumping-in of hydraulic oil.
  • FIG. 4 shows the situation in the fully extended end position.
  • the second valve piston 55 abuts against the inner surface 11 f of the guide bush 11 b of the lifting cylinder 10 and is pressed into the open position, that the second valve unit 27 is opened.
  • the spring 34 which holds the second valve piston 55 in the closed position, is set relatively weak, so that it is just sufficient without external mechanical pressure to spend the valve piston 55 against the sealing friction force in the closed position.
  • the second valve unit 27 is opened. It can thus from the piston head space 12a of hydraulic oil through the central bore 45 in the first valve piston 54 into the first cavity 28 and from there via the second connection bore 31 into the inner valve chamber 59 of the second valve unit 27, from there through the open valve unit 27 into the second cavity 29 of the second valve unit 27 and from there through the central bore 46 of the second valve piston 55 into the piston ring space 12b.
  • a reverse flow from the piston annulus 12b in the piston head space 12a is not possible, since in this case the check valve 36 in the first cavity 28 closes the connection. In this position, therefore, only a one-sided flow from the piston head space 12a in the piston annulus 12b is possible.
  • the piston annulus has in this position, as can be seen in Figure 4, a very small volume and is essentially formed by a recessed segment 18a in the Kolbenringfizze i ⁇ , which is formed around the second valve unit 27 in the piston ring surface 18.
  • the remaining piston annulus 12 b is always connected to the port 23.
  • Both the first valve piston 54 and the second valve piston 55 are provided at their outside ends with a slot 52, 53. Through this slot 52, 52 hydraulic oil can pass through the respective central bore 45, 46 and back even with a stop of the respective valve piston 54, 55 to the stop element 60 and to the inner wall 11f of the guide sleeve 11b.
  • FIG. 5 shows a first embodiment, as with lifting cylinders according to the invention 10, 10 ', a lifting device 1 can be constructed.
  • the lifting device 1 in this case consists of a total of three lifting cylinders 10, 10 ', 7. All three lifting cylinders 10, 10', 7 have the same length and also have reciprocating piston of the same length.
  • the lifting cylinders 10, 10 ', 7 are arranged on a base 3 and the top side with a common load, here for example a lift 2, coupled, which exerts a force F on the lifting piston of the lifting cylinder 10, 10', 7.
  • the lifting device 1 should work so that all lifting cylinders 10, 10 ', 7 are evenly extended or lowered and so the lift 2 can be raised and lowered evenly.
  • the three lifting cylinders 10, 10 ', 7 are for this purpose connected in series, ie the piston ring space 12b of the first cylinder 10 is connected to the piston head space 12a' of the second cylinder 10 'and the piston ring space 12b' in turn with the piston head space of the third lifting cylinder 7.
  • Die first two cylinders 10, 10 'in the row are constructed in the manner according to the invention, for example as shown in FIGS. 1a to 4.
  • the last cylinder 7 is a simple plunger cylinder without a valve arrangement according to the invention in the piston section of the reciprocating piston.
  • the lifting device 1 is controlled by means of a hydraulic control 70, which is connected via a line 8 to the connection 22 to the piston head space 12a of the first lifting cylinder 10.
  • the hydraulic controller 70 is shown here purely schematically with the aid of conventional switching symbols.
  • a pump 71 By means of a pump 71 is supplied from a reservoir 72 via a to the
  • Line 8 connected pumping line 73 a hydraulic oil 72 for filling the lifting cylinder 10, 10 ', 7 in the piston head space 12 a of the first
  • Hydraulic oil then through the valve assembly in the first lifting cylinder 10 in the
  • Piston annular space 12b of the first lifting cylinder from there via a line 4 in the piston head space 12a 'of the second lifting cylinder 10', there again by a corresponding valve assembly 25 in the piston annulus 12b 'of the second lifting cylinder 10' and from there via a line 5 in the
  • first and second Hubzyünders 10, 10 ' are set so that the limit pressure in the piston head space of the first Hubzyünders 10 and the second Hubzyünders 10' is selected so that it is below the minimum external pressure on the respective lifting cylinders 10, 10 ', 7.
  • the limiting pressure could be around 10 bar.
  • the lifting cylinders 10, 10 ', 7 are selected such that the piston ring surface of a respective preceding lifting cylinder 10, 10' corresponds to the piston bottom surface of the following lifting cylinder 10 ', 7, it is automatically ensured that the lifting pistons are extended completely uniformly, since in the previous lifting cylinder in the piston annulus exactly the amount of hydraulic oil is displaced, which is needed to raise the reciprocating piston in the subsequent lifting cylinder by the same distance. If the load is to be held in a certain position, the pump 71 is simply turned off. A check valve 75 in the pumping line 73 ensures that the hydraulic oil can not flow back into the reservoir 72.
  • a return line 74 to the reservoir 72 is connected to the connecting line 8 parallel to the pumping line 73, on which the pump 71 is arranged.
  • a lowering valve 76 is provided for lowering to passage.
  • the hydraulic oil may then continue to pass back into the reservoir 72 through a counterbore 77 (in the form of a flow restrictor).
  • the pumping line 73 behind the pump 71 and the return line 74 via a pressure relief valve 78 for example, with a maximum pressure of 250 bar connected to each other.
  • FIG. 6 shows an example of a further lifting device 1 'which has a very similar structure to the lifting device 1 in FIG. 5.
  • the last cylinder 10' in the row of cylinders is not a simple plunger cylinder as in the exemplary embodiment according to FIG.
  • the connection 23 of the piston ring space 12b is connected via a line 9 to the hydraulic control 70 ', which accordingly has a slightly different construction than the hydraulic control 70 in FIG.
  • This extended hydraulic control 70 now has a line piece 81 which is coupled to the line 9 and into which a pressure relief valve 80 is installed. Via this pressure relief valve 80, the line 9 is connected to the return line 74 to the reservoir 72, wherein the connection point is behind the lowering valve 76.
  • the hydraulic oil can consequently flow back from the piston ring space 12b "of the last cylinder 10" via the pressure limiting valve 80 into the reservoir 72, when the maximum pressure predetermined by the pressure limiting valve 80 in the piston ring space 12b 'of the last cylinder is exceeded.
  • the pressure limiting valve 80 Via a bypass line 82 with a check valve 79, the pressure limiting valve 80 can also be bridged with respect to a flow in the direction of the lifting cylinder 10 ".
  • the pressure relief valve 80 is here preferably set to 50 bar. Above 50 bar, oil or the air in the system can no longer be compressed. Accordingly, no oil can be added in the system.
  • the reciprocating pistons are dimensioned so that precisely when the pressure of 50 bar rests in the piston ring space 12b 1 of the last lifting cylinder 10, a limiting pressure of, for example, 10 bar is reached in the piston head space 12a of the first lifting cylinder 10.
  • the second lifting cylinder 10 'then has a pressure of, for example, 20 bar and a pressure of, for example, 40 bar in the piston bottom space 12a "of the third lifting cylinder 10". are each set so that they are pressed at exactly these limit pressures in the empty position and thus close the first valve units.
  • the lifting cylinders and lifting devices illustrated in the figures and the description are merely exemplary embodiments which can be varied to a large extent by the person skilled in the art without departing from the scope of the invention.
  • certain features shown in the embodiments are also optional, such as the use of a bleed screw in the lifting device or the use of a second valve unit in the valve assembly, which opens the valve assembly in the extended state, for example in the system it is ensured that the load on all lifting cylinders is fairly even.
  • the check valve which is indeed required in the first place, so that the valve assembly in the extended state can only be flowed through in one direction.
  • the lifting cylinders can also be designed for limit pressures other than those specified.

Abstract

The invention relates to a lifting cylinder (10, 10', 10') having a cylinder cavity (12) and having a lifting piston (13) which is arranged in the cylinder cavity (12) and which comprises a piston section (13a) and a rod section (13b) and which divides the cylinder cavity (12) into a piston head chamber (12a) and a piston ring chamber (12b). The lifting cylinder (10, 10', 10') has a valve arrangement (25) which, in the open state, opens a connection which can be traversed by a fluid between the piston head chamber (12a) and the piston annular chamber (12b), and which, in the closed state, closes off said connection. The valve arrangement (25) is designed so as to be open when the lifting piston (11) is in a retracted position and the fluid pressure in the piston head chamber (12a) is below a predefined limit pressure, and so as to be closed when the fluid pressure lies above the limit pressure or the lifting piston (13) is in a partially deployed position. Also described are lifting devices (1) having lifting cylinders (10, 10', 10') of said type.

Description

Hubzylinder und Hubvorrichtung Lifting cylinder and lifting device
Die Erfindung betrifft einen Hubzylinder mit einem Zylinderhohlraum und einem im Zylinderhohlraum angeordneten Hubkolben, welcher einen Kolbenabschnitt und einen Stangenabschnitt umfasst und welcher den Zylinderhohlraum in einen Kolbenbodenraum und einen Kolbenringraum unterteilt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Hubvorrichtung mit einem solchen Hubzylinder.The invention relates to a lifting cylinder having a cylinder cavity and a piston arranged in the cylinder cavity, which comprises a piston portion and a rod portion and which divides the cylinder cavity into a piston head space and a piston annulus. Moreover, the invention relates to a lifting device with such a lifting cylinder.
Derartige Hubzylinder werden bei vielen Anwendungen eingesetzt, wenn es darum geht, Lasten anzuheben. Das Ausfahren des Hubkolbens aus dem Hubzylinder erfolgt, indem in den sich zwischen dem Boden des Hubzylinders und der von dem Stangenabschnitt wegweisenden Seite des Kolbenabschnitts befindenden Kolbenbodenraum ein Fluid, beispielsweise ein Hydrauliköl, gepumpt wird und dadurch der Hubkolben angehoben wird. Gleichzeitig wird ein Fluid in dem sich oberhalb des Kolbenabschnitts um den Stangenabschnitt herum befindenden Kolbenringraum verdichtet und/oder verdrängt. Dabei wird der Kolbenbodenraum vergrößert und der Kolbenringraum verkleinert. Das Einfahren erfolgt in umgekehrter Weise.Such lift cylinders are used in many applications when it comes to lifting loads. The extension of the lifting piston from the lifting cylinder takes place by pumping a fluid, for example a hydraulic oil, into the piston bottom space situated between the bottom of the lifting cylinder and the side of the piston section facing away from the rod section, thereby lifting the lifting piston. At the same time, a fluid is compressed and / or displaced in the piston ring space located above the piston section around the rod section. In this case, the piston bottom space is increased and the piston ring space is reduced. The retraction is carried out in the reverse manner.
Ein besonderer Einsatzzweck ist das Anheben sogenannter Hebebühnen. Hebebühnen, insbesondere, wenn sie schwere Lasten tragen sollen, werden dabei oft mit einem relativ großen, steifen Zylinder angehoben, der zentral unter der Hebebühne angeordnet ist. Als Alternative werden auch Hebebühnen mit einem relativ steifen, schweren Scherenmechanismus konstruiert. Da durch diese Mechanismen der Raum unter der Hebebühne blockiert ist, bieten sich diese Konstruktionen nicht an, wenn unter der angehobenen Hebebühne ein freier Platz benötigt wird, beispielsweise in Einrichtungen, in denen Lasten auf unterschiedlichen Ebenen gelagert werden sollen. So gibt es Anwendungen, bei denen zunächst Lasten auf die Hebebühne gestellt werden sollen, anschließend die Hebebühne angehoben werden soll und danach in dem Raum unter der Hebebühne weitere Gegenstände gelagert werden sollen. Auf diese Weise sollen möglichst viele Gegenstände auf einer kieinen Grundfläche gelagert werden. Solche Systeme werden daher oft auch in Fahrzeugen wie z. B. Leichenwagen, Autotransportern etc. eingesetzt. Für derartige Konstruktionen müssen mehrere, entsprechend kleinere Hubzylinder im Randbereich bzw. den Ecken der Hebebühne installiert werden. Dabei stellt sich die Problematik, dass alle Hubzylinder gleichmäßig aus- und wieder eingefahren werden müssen, da es ansonsten zu einem Verkanten und zum Blockieren der Hebebühne kommen kann. Im Extremfall kann dies auch zu Unfällen führen.A special purpose is the lifting of so-called lifts. Lifting platforms, in particular, when they are to carry heavy loads, are often lifted with a relatively large, rigid cylinder, which is located centrally below the lift. As an alternative, lifting platforms are also constructed with a relatively stiff, heavy scissor mechanism. Since these mechanisms block the space under the lift, these designs do not lend themselves when free space is required under the lifted lift, for example in facilities where loads are to be stored at different levels. Thus, there are applications in which first loads are to be placed on the lift, then the lift should be raised and then in the room under the lift more items to be stored. In this way as many as possible Items are stored on a kieinen base. Such systems are therefore often in vehicles such. As hearse, car transporters, etc. used. For such constructions several, correspondingly smaller lifting cylinder must be installed in the edge region or the corners of the lift. This raises the problem that all lifting cylinders evenly off and must be retracted, otherwise it can lead to jamming and blocking the lift. In extreme cases, this can also lead to accidents.
Um für ein gleichmäßiges Ein- und Ausfahren einer Mehrzahl von Hubzylindern zu sorgen, werden derzeit die Hubhöhen mit Wegaufnehmern vermessen und es erfolgt eine Steuerung über elektronische Proportionalventile oder proportionale Mengenteiler. Die exakte Messung der Hubhöhe und die genaue Steuerung sind dabei relativ aufwändig.In order to ensure a uniform extension and retraction of a plurality of lifting cylinders, the lifting heights are currently measured with position sensors and there is a control via electronic proportional valves or proportional flow divider. The exact measurement of the lifting height and the precise control are relatively complex.
Eine andere Möglichkeit, mehrere gleichlaufende Hubzylinder zu realisieren, ist eine Reihenschaltung bzw. Hintereinanderschaltung der Hubzylinder. Bei dieser Reihenschaltung wird jeweils der Kolbenringraum eines ersten Hubzylinders in der Reihe mit dem Kolbenbodenraum des in der Reihe nachfolgenden Hubzylinders verbunden. Dabei kann eine beliebige Anzahl von Hubzylindern hintereinander geschaltet werden. Wird nun in den Kolbenbodenraum des ersten Hubzylinders ein Fluid gepumpt, so hebt sich der Hubkolben an und verdrängt das Fluid im Kolbenringraum des ersten Hubzylinders, welches in den Kolbenbodenraum des zweiten Hubzylinders gedrückt wird usw. Dabei ist darauf zu achten, dass der Kolbenringraum eines in der vorhergehenden Reihe angeordneten Hubzylinders an das Volumen des Kolbenbodenraums des nachfolgenden Hubzylinders angepasst ist, was sich durch die Dicke des Stangenabschnitts definieren lässt.Another way to realize several concurrent lifting cylinder is a series connection or series connection of the lifting cylinder. In this series connection, in each case the piston ring space of a first lifting cylinder in the row is connected to the piston bottom space of the lifting cylinder following in the row. In this case, any number of lifting cylinders can be connected in series. If now a fluid is pumped into the piston head space of the first lifting cylinder, the lifting piston lifts and displaces the fluid in the piston ring space of the first lifting cylinder, which is pressed into the piston head space of the second lifting cylinder, etc. It is important to ensure that the piston ring space of a the preceding row arranged lifting cylinder is adapted to the volume of the piston head space of the subsequent lifting cylinder, which can be defined by the thickness of the rod portion.
Ein Problem hierbei ist insbesondere die Entlüftung und das Befüllen der Hubzylinder sowie der Verbindungsleitungen zwischen zwei Hubzylindern. Zwar ist Hydrauiiköi theoretisch nicht komprimierbar. Dies gilt aber nicht für die unvermeidlich im Öl befindlichen Luftbläschen. Insbesondere nach einer Erstinbetriebnahme, aber auch nach einer bestimmten Anzahl von Betriebsstunden ist daher eine Wartung erforderlich, in der dafür gesorgt wird, dass die Leitungen bzw. die Innenräume der Zylinder entlüftet werden, um den Lufteinfluss zu eliminieren. Andernfalls kommt es zu einem Ungleichlauf der Hubzylinder, was zu den oben erwähnten Problemen führt. Eine solche Entlüftung und Neubefüllung mit Öl ist relativ aufwändig. Es müssen entsprechende Entlüftungsventile und Öleinfüllventile an den verschiedensten Stellen der gesamten Hubvorrichtung, insbesondere zwischen jeweils zwei Hubzylindern, eingebaut werden. Der gesamte Wartungsvorgang muss sehr sorgfältig und folglich zeitraubend durchgeführt werden.One problem here is in particular the venting and filling of the lifting cylinder and the connecting lines between two lifting cylinders. Although Hydrauiiköi is theoretically not compressible. However, this does not apply to the air bubbles that are inevitably located in the oil. In particular, after a first start-up, but also after a certain number of operating hours, therefore, a maintenance is required in which it is ensured that the lines or the interiors of the cylinder are vented to eliminate the influence of air. Otherwise, there will be a non-synchronism of the lifting cylinder, which leads to the above-mentioned problems. Such venting and refilling with oil is relatively expensive. There must be appropriate ventilation valves and oil filler valves at various points throughout the lifting device, in particular between two lifting cylinders, installed. The entire maintenance process must be carried out very carefully and therefore time consuming.
Die DE 2 245 129 A zeigt einen Arbeitszylinder, der innerhalb eines Kolbens eine Ventilanordnung mit zwei sich in einer Bohrung im Kolben gegenüberliegenden Rückschlagventilen aufweist. In den beiden Endlagen des Kolbens wird jeweils eines der Rückschlagventile mechanisch geöffnet. Durch das andere Rückschlagventil ist dann ein Druckausgleich zwischen Kolbenbodenraum und Kolbenringraum möglich, wobei jedoch Fluid nur in eine Richtung strömen kann. In ähnlicher Weise zeigt die DE 34 17 447 A1 einen Kolben in einem Hydraulikzylinder mit zwei als Druckbegrenzerventile dienenden, entgegenwirkenden Rückschlagventilen. Die Rückschlagventile werden dabei jeweils durch eine Druckfeder in einer Schließstellung gehalten, wobei in den Endlagen durch Stößel die Vorspannung jeweils einer der Federn mechanisch erhöht wird, um so den Ansprechdruck des betreffenden Druckbegrenzerventils zu erhöhen. Die DE D 20723 la/60 zeigt einen hydraulischen Zylinder mit mehreren teleskopartig ineinanderschiebbaren Kolben. Die Kolbenringräume sind jeweils mit dem Kolbenbodenraum über vom Kolbenringraum zum Kolbenbodenraum sperrende Rückschlagventile verbunden, die in bestimmten Stellungen der Hubzylinder zueinander mechanisch entsperrt werden. Durch diese Anordnung steigt die Hubkraft mit zunehmendem Zylinderhub. All diese Konstruktionen bieten somit keine Lösung für die oben genannte Problematik.DE 2 245 129 A shows a working cylinder which has, within a piston, a valve arrangement with two check valves located opposite one another in a bore in the piston. In each of the two end positions of the piston, one of the non-return valves is mechanically opened. By the other check valve then a pressure equalization between the piston head space and piston annulus is possible, but fluid can flow only in one direction. Similarly, DE 34 17 447 A1 shows a piston in a hydraulic cylinder with two serving as a pressure relief valves, counteracting check valves. The check valves are each held by a compression spring in a closed position, wherein in the end positions by plunger, the bias of each of the springs is mechanically increased, so as to increase the response pressure of the relevant pressure relief valve. DE D 20723 la / 60 shows a hydraulic cylinder with several telescopically telescoping pistons. The piston ring chambers are each connected to the piston head space via the piston ring space to the piston bottom space blocking check valves, which are mechanically unlocked to each other in certain positions of the lifting cylinder. By this arrangement, the lifting force increases with increasing cylinder stroke. All these Constructions thus offer no solution to the above problem.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hubzylinder der eingangs genannten Art sowie eine Hubvorrichtung zu schaffen, welche bezüglich dieser Entlüftungsproblematik nahezu wartungsfrei sind.It is an object of the present invention to provide a lifting cylinder of the type mentioned and a lifting device, which are virtually maintenance-free with respect to this venting problem.
Diese Aufgabe wird durch einen Hubzylinder gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Hubvorrichtung gemäß Patentanspruch 18 gelöst.This object is achieved by a lifting cylinder according to claim 1 and by a lifting device according to claim 18.
Ein erfindungsgemäßer Hubzylinder ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine Ventilanordnung aufweist, welche im geöffneten Zustand eine von einem Fluid zwischen dem Koibenbodenraum und dem Kolbenringraum durchströmbare Verbindung öffnet und im geschlossenen Zustand diese Verbindung verschließt. Die Ventilanordnung ist dabei so ausgebildet, dass sie in beiden Richtungen zwischen dem Kolbenbodenraum und dem Kolbenringraum durchströmbar geöffnet ist, wenn der Hubkolben in einer eingefahrenen Position ist und zudem der Fluiddruck im Kolbenbodenraum unterhalb eines vorgegebenen Grenzdrucks liegt, und dass sie bei einem Fluiddruck oberhalb des Grenzdrucks oder in einer teilweise ausgefahrenen Position des Hubkolbens (d. h. in einer Zwischenposition) geschlossen ist. Unter einer eingefahrenen Position ist hierbei die Endlage oder eine Position in definiertem kurzem Abstand vor der Endlage des Hubkolbens am Zylinderboden zu verstehen.A lifting cylinder according to the invention is characterized in that it has a valve arrangement which, in the opened state, opens a connection through which a fluid can flow between the floor space of the piston and the piston ring space and closes this connection in the closed state. The valve assembly is designed so that it is open in both directions between the piston head space and the piston annulus when the reciprocating piston is in a retracted position and also the fluid pressure in the piston head space is below a predetermined limit pressure, and that they are at a fluid pressure above the Limit pressure or in a partially extended position of the reciprocating piston (ie, in an intermediate position) is closed. Under a retracted position here is the end position or a position in a defined short distance before the end position of the reciprocating piston to understand the cylinder bottom.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ventilanordnung ist es also möglich, das Fluid in einer bestimmten Lage des Hubkolbens, nämlich, wenn er sich in der eingefahrenen Position befindet, durch den Kolbenbodenraum zum Kolbenringraum zu drücken und somit den Hubkolben komplett von einem Anschluss am Kolbenbodenraum, in welchen üblicherweise das Fluid zum Ausfahren des Hubkolbens gepumpt wird, zu befüllen. Dabei kann gleichzeitig das Fluid im kompletten Hubzylinder komprimiert werden. Insbesondere kann der komplette Zylinder in beiden Richtungen, d. h. sowohl vorn Kolbenbodenraum zum Koibenringraum als auch in umkehrter Richtung, entlüftet und gespült werden. Erst oberhalb des Grenzdrucks ist dafür gesorgt, dass die Ventilanordnung geschlossen ist, so dass durch ein weiteres Einpumpen von Fluid in den Kolbenbodenraum der Hubkolben ausgefahren wird.By inventively provided valve arrangement, it is thus possible to press the fluid in a certain position of the reciprocating piston, namely, when it is in the retracted position, through the piston head space to the piston ring space and thus the reciprocating piston completely from a port on the piston head space, in which Typically, the fluid is pumped to extend the reciprocating piston to fill. At the same time, the fluid can be compressed in the complete lifting cylinder. In particular, the complete cylinder in both directions, ie Both front piston bottom space to Koibenringraum and in the opposite direction, vented and flushed. Only above the limit pressure is ensured that the valve assembly is closed, so that is extended by a further pumping of fluid into the piston head space of the reciprocating piston.
Dies gilt auch, wenn in einer erfindungsgemäßen Hubvorrichtung nicht nur ein erfindungsgemäßer Hubzylinder eingesetzt wird, sondern mehrere solcher Hubzylinder hintereinander in Reihe geschaltet werden. Auch dann ist ein Befüllen und Durchspülen des kompletten Systems möglich, solange der Druck im Kolbenbodenraum des Zylinders unterhalb des Grenzdrucks liegt. Ebenso kann auch das Fluid im kompletten Fluid-System komprimiert werden.This also applies if not only an inventive lifting cylinder is used in a lifting device according to the invention, but a plurality of such lifting cylinders are connected in series one behind the other. Even then filling and flushing the entire system is possible as long as the pressure in the piston head space of the cylinder is below the limit pressure. Likewise, the fluid in the entire fluid system can be compressed.
Weiterhin hat diese Anordnung bei einer Reihenschaltung von mehreren erfindungsgemäßen Hubzylindern den Vorteil, dass alle Hubzylinder in die eingefahrenen Position fahren, auch wenn einer der Hubzylinder etwas zu früh in die eingefahrene Position gelangt, da in diesem Hubzylinder dann ja die Ventileinrichtung geöffnet ist und der Hubzylinder innerhalb des Gesamtkreislaufs völlig durchlässig wird.Furthermore, this arrangement has in a series connection of several lifting cylinders according to the invention has the advantage that all lifting cylinder drive in the retracted position, even if one of the lifting cylinder gets a little too early in the retracted position, since yes in this lifting the valve device is open and the lifting cylinder becomes completely permeable within the overall cycle.
Die abhängigen Ansprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims relate to advantageous embodiments and further developments of the invention.
Besonders bevorzugt ist die Ventilanordnung so ausgebildet, dass sie zumindest in einer Strömungsrichtung vom Kolbenbodenraum zum Kolbenringraum hin auch geöffnet ist, wenn der Hubkolben in einer ausgefahrenen Position ist, d. h. wenn sich der Hubkolben in der oberen Endlage mit ganz ausgefahrener Stange oder in einem definierten kurzem Abstand vor dieser Endlage des Hubkolbens an der Stirnwand der Zylinderführungsbuchse befindet. Bei dieser bevorzugten Konstruktion ist also die Ventilanordnung nur in den Zwischenpositionen des Hubkolbens zwischen den beiden Endlagen vollständig geschlossen. Durch solche Öffnung der Ventilanordnung in der ausgefahrenen Position kann vermieden werden, dass bei einer Reihenschaltung mehrerer Hubzylinder einer der Hubzylinder oben bleibt, falls die externe Last auf den Hubzylinder kleiner ist als die durch den Restöldruck im Zylinder auf die Stange des Hubzylinders ausgeübte Kraft. Da ja die Ventilanordnung geöffnet ist, reicht eine sehr geringe externe Kraft auf die Stange aus, um den Hubkolben aus der ausgefahrenen Position herauszudrücken. Der Hubkolben kann also nicht in der ausgefahrenen Position „gefangen" werden und so zu einer Blockade führen. In dieser Position ist die Ventilanordnung jedoch nicht in der Strömungsrichtung vom Kolbenringraum zum Kolbenbodenraum hin durchströmbar. Dadurch ist sichergestellt, dass durch ein Einströmen von Fluid in den Kolbenringraum der Hubkolben sicher eingefahren wird.Particularly preferably, the valve arrangement is designed such that it is also open at least in a flow direction from the piston head space to the piston ring space when the piston is in an extended position, ie when the piston in the upper end position with fully extended rod or in a defined short Distance before this end position of the reciprocating piston is located on the end wall of the cylinder guide bushing. In this preferred construction, therefore, the valve assembly is completely closed only in the intermediate positions of the reciprocating piston between the two end positions. By such opening of the valve assembly in the extended position can be avoided that in a series connection of several lifting cylinder, the lifting cylinder remains up, if the external load on the lifting cylinder is smaller than the force exerted by the residual oil pressure in the cylinder on the rod of the lifting cylinder force. Since the valve assembly is opened, a very small external force on the rod is sufficient to push the piston out of the extended position. The reciprocating piston can therefore not be "caught" in the extended position and thus lead to a blockage, but in this position the valve arrangement can not be flowed through in the direction of flow from the piston ring space to the piston bottom space Piston ring space of the reciprocating piston is retracted safely.
Bei bestimmten Anwendungen kann es vorteilhaft sein, eine solche Ventilanordnung in einem parallel zum Hubzylinder angeordneten, den Kolbenbodenraum und den Kolbenringraum untereinander verbindenden Bypass einzubauen, in dem entsprechende Ventile mit Hilfe geeigneter Endlagenschalter und Drucksensoren gesteuert werden, die am bzw. im Hubzylinder angeordnet sind und die Lage des Kolbens im Zylinder und den Druck im Kolbenbodenraum detektieren. Besonders bevorzugt ist aber die gesamte Ventilanordnung im Hubzylinder integriert. Eine solche Bauweise ist besonders kompakt, und es kann auf aufwändige Sensoren und Schalter verzichtet werden.In certain applications, it may be advantageous to incorporate such a valve arrangement in a parallel to the lifting cylinder, the piston bottom space and the piston annulus interconnecting bypass, are controlled in the appropriate valves using suitable limit switches and pressure sensors, which are arranged on or in the lifting cylinder and Detect the position of the piston in the cylinder and the pressure in the piston head space. Particularly preferably, however, the entire valve arrangement is integrated in the lifting cylinder. Such a design is particularly compact, and it can be dispensed with elaborate sensors and switches.
Bei einer besonders bevorzugten Variante sind hierbei der Kolbenbodenraum und der Kolbenringraum über zwei im Hubkolben verlaufende Wege miteinander verbunden. Dabei sind die Wege jeweils durch im Hubkolben angeordnete Ventileinheiten verschlossen, wobei eine der Ventileinheiten automatisch nur geöffnet ist, wenn der Hubkolben in der eingefahrenen Position ist und der Fluiddruck im Kolbenbodenraum unterhalb des Grenzdrucks liegt und eine andere der Ventileinheiten automatisch nur geöffnet ist, wenn der Hubkolben in der ausgefahrenen Position ist. Ein solcher Aufbau lässt sich relativ einfach und kostengünstig realisieren.In a particularly preferred variant, in this case the piston head space and the piston ring space are connected to one another via two paths running in the reciprocating piston. In this case, the paths are each closed by arranged in the reciprocating piston valve units, wherein one of the valve units is automatically opened only when the reciprocating piston is in the retracted position and the fluid pressure in the piston head space is below the limit pressure and another of the valve units is automatically opened only when the reciprocating piston is in the extended position. Such a structure can be implemented relatively easily and inexpensively.
Vorzugsweise weist die Ventilanordnung eine im Hubkolben angeordnete erste Ventileinheit mit einem ersten Ventilkolben auf, welche so ausgebildet ist, dass sie hinsichtlich des Fluiddrucks im Kolbenbodenraum druckausgeglichen ist und durch einen bestimmten mechanischen Druck geöffnet wird. „Druckausgeglichen" heißt hierbei, dass die Ventileinheit nicht durch einen Fluiddruck geöffnet werden kann, sondern nur durch den mechanischen Druck, welcher beispielsweise aus einer vom Kolbenbodenraum aus wirkenden Richtung auf den Ventilkolben ausgeübt wird. Hierzu weist der Hubzylinder im Kolbenbodenraum ein Anschlagelement auf, welches so ausgebildet und/oder gelagert ist, dass es sich bei einem Fluiddruck im Kolbenbodenraum unterhalb des Grenzdrucks in einer Anschlagstellung befindet und in der eingefahrenen Position des Hubkolbens auf den ersten Ventilkolben einen mechanischen Druck zur Öffnung der ersten Ventileinheit ausübt und dass es bei einem Fluiddruck im Kolbenbodenraum oberhalb des Grenzdrucks in eine Leerstellung gedrückt wird, so dass es in der eingefahrenen Position des Hubkolbens keinen ausreichenden mechanischen Druck mehr auf den ersten Ventilkolben ausüben kann. In dieser Leerstellung ist also dafür gesorgt, dass der Ventilkolben der ersten Ventileinheit ins Leere geht, anstatt gegen den Anschlag zu drücken, so dass er dementsprechend oberhalb des gewünschten Grenzdrucks nicht in die Öffnungsstellung gedrückt wird.The valve arrangement preferably has a first valve unit arranged in the reciprocating piston with a first valve piston which is designed such that it is pressure-balanced with respect to the fluid pressure in the piston bottom space and is opened by a specific mechanical pressure. "Pressure compensated" means in this case that the valve unit can not be opened by a fluid pressure, but only by the mechanical pressure exerted on the valve piston, for example, from a direction from the piston head space is formed and / or stored so that it is at a fluid pressure in the piston head space below the limit pressure in a stop position and in the retracted position of the reciprocating piston on the first valve piston exerts a mechanical pressure to open the first valve unit and that at a fluid pressure in Piston bottom space is pressed above the limit pressure in an empty position, so that it can no longer exert sufficient mechanical pressure on the first valve piston in the retracted position of the reciprocating piston In this position, it is thus ensured that the valve piston of the first Ventileinhei t does not go against the stop, so that it is not pressed above the desired limit pressure in the open position accordingly.
Ein solches Anschlagelement ist so realisierbar, dass es in einer Ausnehmung in einem Boden des Hubzylinders gegenüber dem im Hubkolben gelagerten ersten Ventilkolben angeordnet ist und durch ein Federelement, beispielsweise eine mechanische Feder oder eine Luftdruckbzw. Gasdruck- oder Hydraulikfeder, in der Anschlagstellung gehalten wird. Dabei muss das Federelement so ausgebildet sein, d. h. die Kraft auf das Anschlagelement muss so groß sein, dass das Anschlagelement durch einen (Fluid-) Druck im Kolbenbodenraum oberhalb des Grenzdrucks in die besagte Leerstellung gedrückt werden kann.Such a stop element is so realizable that it is arranged in a recess in a bottom of the lifting cylinder relative to the first piston mounted in the piston and by a spring element, for example a mechanical spring or a Luftdruckbzw. Gas pressure or hydraulic spring is held in the stop position. In this case, the spring element must be designed so that the force on the Stop element must be so large that the stop element can be pressed by a (fluid) pressure in the piston head space above the limit pressure in the said empty position.
Der Hubkolben ist in ähnlicher Weise bevorzugt im Hubkolben so gelagert, dass er mittels eines Federelements zum Kolbenbodenraum hin in eine Schließstellung gedrückt wird, in welcher der erste Ventilkolben mit einer Dichtfläche gegen einen im Hubkolben angeordneten ersten Ventilsitz drückt und in der der erste Ventilkolben in den Kolbenbodenraum hineinragt. Das heißt, der Ventilkolben ragt in dieser Stellung aus der Bodenfläche des Kolbenabschnitts heraus und kann folglich gegen das Anschlagelement im Boden des Zylinders drücken, wenn sich dieses in der Anschlagstellung und nicht in der Leerstellung befindet.The reciprocating piston is preferably mounted in a similar manner in the reciprocating piston so that it is pressed by a spring element toward the piston bottom space in a closed position in which the first valve piston with a sealing surface against a first valve seat arranged in the piston and in which the first valve piston in the Protrudes piston bottom space. That is, the valve piston protrudes in this position out of the bottom surface of the piston portion and thus can press against the stop member in the bottom of the cylinder when it is in the stop position and not in the idle position.
Eine Möglichkeit, den Ventilkolben bzw. die erste Ventileinheit so auszubilden, dass sie druckausgeglichen ist, besteht darin, dass der erste Ventilkolben im Hubkolben in einer ersten Ventilbohrung, welche sich beispielsweise auch innerhalb einer in eine geeignete Ausnehmung im Hubkolben eingebrachten Ventilhülse befinden kann, zwischen einem ersten Hohlraum im Hubkolben und dem Kolbenbodenraum gelagert ist. Dabei sind der erste Hohlraum und der Kolbenbodenraum so miteinander verbunden, dass ein Fluid unbehindert vom Kolbenbodenraum in den ersten Hohlraum strömen kann. Die Querschnittsfläche des ersten Ventilkolbens zum Kolbenbodenraum hin und die Querschnittsfläche des ersten Ventilkolbens zum ersten Hohlraum hin sind im Wesentlichen gleich groß ausgebildet, so dass das Fluid im Kolbenbodenraum in beiden Richtungen entlang der Bewegungsachse des Ventilkolbens mit gleicher Kraft auf den Ventilkolben wirkt. Dadurch ist die Druckausgeglichenheit bezüglich des Drucks im Kolbenbodenraum sichergestellt.One possibility, the valve piston or the first valve unit in such a way that it is pressure-balanced, is that the first valve piston in the reciprocating piston in a first valve bore, which may be located, for example, within a inserted into a suitable recess in the piston valve, between a first cavity in the reciprocating piston and the piston head space is stored. In this case, the first cavity and the piston bottom space are connected to one another such that a fluid can flow unhindered from the piston head space into the first cavity. The cross-sectional area of the first valve piston toward the piston bottom space and the cross-sectional area of the first valve piston toward the first cavity are of substantially equal size, so that the fluid in the piston head space acts on the valve piston in both directions along the axis of movement of the valve piston with the same force. As a result, the pressure balance with respect to the pressure in the piston head space is ensured.
Im Hubkolben kann dabei vorzugsweise auch eine Verbindung in Form einer Bohrung oder dergleichen zwischen dem ersten Hohlraum des Hubkolbens und dem Kolbenringraum realisiert sein, wobei der Ventilkolben zur Realisierung der Ventileinheit so ausgebildet ist, dass er in der Schließstellung genau diese Verbindung verschließt.In the reciprocating piston can also be preferably realized a connection in the form of a bore or the like between the first cavity of the reciprocating piston and the piston ring space, wherein the valve piston for Realization of the valve unit is designed so that it closes exactly this connection in the closed position.
Vorzugsweise weist die Ventilanordnung außerdem eine im Hubkolben angeordnete zweite Ventileinheit mit einem zweiten Ventilkolben auf, welche so ausgebildet ist, dass sie hinsichtlich des Fluiddrucks im Kolbenringraum druckausgeglichen ist und durch einen mechanischen Druck geöffnet wird, wenn der Hubkolben in der ausgefahrenen Position ist. Hierdurch kann diePreferably, the valve assembly further comprises a second valve unit arranged in the reciprocating piston with a second valve piston which is designed such that it is pressure-balanced with respect to the fluid pressure in the piston annulus and is opened by a mechanical pressure when the reciprocating piston is in the extended position. This allows the
Öffnung der Ventilanordnung im ausgefahrenen Zustand des Hubkolbens realisiert werden.Opening the valve assembly can be realized in the extended state of the reciprocating piston.
Auch dieser zweite Ventilkolben ist vorzugsweise im Hubkolben so gelagert, dass er mittels eines Federelements zum Kolbenringraum hin in eine Schließstellung gedrückt wird, in der der zweite Ventilkolben mit einer Dichtfläche gegen einen im Hubkolben angeordneten zweiten Ventilsitz drückt und in der der zweite Ventilkolben in den Kolbenringraum hineinragt. Das heißt, hier ragt der zweite Ventilkolben aus der den Stangenabschnitt umgebenden Ringfläche des Kolbenabschnitts heraus und drückt automatisch in der ausgefahrenen Position des Hubkolbens gegen die obere Stirnwand des Hubzylinders, beispielsweise die dort üblicherweise befindliche Führungsbuchse, so dass er im Anschlag gegen die Kraft des Federelements aus der Schließstellung in eine geöffnete Stellung gedrückt wird.Also, this second valve piston is preferably mounted in the reciprocating piston so that it is pressed by a spring member toward the piston annulus back into a closed position in which the second valve piston with a sealing surface against a second piston seat arranged in the piston presses and in the second valve piston into the piston annulus protrudes. That is, here protrudes the second valve piston out of the rod portion surrounding the annular surface of the piston portion and automatically pushes in the extended position of the reciprocating against the upper end wall of the lift cylinder, such as the usually located there guide bush, so that it is against the force of the spring element is pressed from the closed position to an open position.
Die Federelemente des ersten und zweiten Ventilkolbens können jeweils z. B. mechanische Federn oder Luftdruck- bzw. Gasdruck- oder Hydraulikfedern sein.The spring elements of the first and second valve piston can each z. B. mechanical springs or air pressure or gas pressure or hydraulic springs.
Auch der zweite Ventilkolben ist - ähnlich wie der erste Ventilkolben - vorzugsweise im Hubkolben in einer zweiten Ventilbohrung zwischen einem zweiten Hohlraum im Hubkolben und dem Kolbenringraum gelagert. Auch hier sind der zweite Hohlraum und der Kolbenringraum so miteinander verbunden, dass ein Fluid ungehindert zwischen dem Kolbenringraum und dem zweiten Hohlraum strömen kann und die Querschnittsfläche des zweiten Ventilkolbens zum Kolbenringraum hin und die Querschnittsfläche des zweiten Ventilkolbens zum zweiten Hohlraum hin im Wesentlichen gleich groß sind. Es wird also hier in der gleichen Weise wie bei der ersten Ventileinheit die Druckausgeglichenheit hergestellt.Also, the second valve piston is - similar to the first valve piston - preferably stored in the reciprocating piston in a second valve bore between a second cavity in the reciprocating piston and the piston annulus. Again, the second cavity and the piston annulus are interconnected so that a fluid between the piston annulus and unhindered the second cavity can flow and the cross-sectional area of the second valve piston to the piston ring space and the cross-sectional area of the second valve piston are substantially equal to the second cavity. It is thus made here in the same manner as in the first valve unit, the pressure balance.
Besonders bevorzugt sind der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum im Hubkolben über zwei Wege miteinander verbunden. Der eine Weg ist in der Schließstellung des ersten Ventilkolbens durch den ersten Ventilkolben verschlossen und der andere Weg ist in der Schließstellung des zweiten Ventilkolbens durch den zweiten Ventilkolben verschlossen.Particularly preferably, the first cavity and the second cavity in the reciprocating piston are connected to one another via two paths. One way is closed in the closed position of the first valve piston by the first valve piston and the other way is closed in the closed position of the second valve piston by the second valve piston.
Der Verbindungsweg vom ersten Hohlraum zum Kolbenbodenraum und vorzugsweise auch der Verbindungsweg vom zweiten Hohlraum zum Kolbenringraum verlaufen bevorzugt jeweils durch die entsprechenden ersten und zweiten Ventilkolben. Dies ist einfach möglich, indem in den ersten Ventilkolben und/oder in den zweiten Ventilkolben eine durchgehende, längs laufende Bohrung eingebracht ist.The connection path from the first cavity to the piston bottom space and preferably also the connection path from the second cavity to the piston ring space preferably extend in each case through the corresponding first and second valve pistons. This is easily possible by a continuous, longitudinal bore is introduced into the first valve piston and / or in the second valve piston.
Um dafür zu sorgen, dass in der ausgefahrenen Stellung des Hubkolbens die Ventilanordnung nur in einer Richtung, nämlich vom Kolbenbodenraum zum Kolbenringraum hin, durchströmbar ist, weist die Ventilanordnung bevorzugt ein Rückschlagventil auf. Dies kann sich z. B. im bzw. am Verbindungsweg zwischen dem ersten Hohlraum des Hubkolbens und dem Kolbenbodenraum befinden und diesen Verbindungsweg verschließen.In order to ensure that in the extended position of the reciprocating piston, the valve assembly in one direction only, namely from the piston head space to the piston ring space, can be flowed through, the valve assembly preferably has a check valve. This can be z. B. in or on the communication path between the first cavity of the reciprocating piston and the piston head space and close this connection path.
Bevorzugt weist die Ventilanordnung außerdem ein Stellelement auf, welches im eingefahrenen Zustand des Hubkolbens automatisch das Rückschlagventil öffnet, so dass das Fluid dann unbehindert vom Kolbenringraum in den Kolbenbodenraum strömen kann.Preferably, the valve assembly also has an actuating element which automatically opens the non-return valve in the retracted state of the reciprocating piston, so that the fluid can then flow unhindered from the piston ring space in the piston crown space.
Bei einer besonders bevorzugten, einfachen Realisierung verschließt das Rückschlagventil die Bohrung im ersten Ventilkolben zwischen dem ersten Hohlraum im Hubkolben und dem Koibenbodenraum. Das Stellelement umfasst einen durch die Bohrung im ersten Ventilkolben verlaufenden Stößel, welcher automatisch betätigt wird, wenn der Hubkolben in die eingefahrene Position fährt. Beispielsweise kann das Rückschlagventil eine Kugel aufweisen, die an der zum ersten Hohlraum weisenden Seite der Bohrung federnd gelagert ist und durch den durch die Bohrung verlaufenden Stößel aufgedrückt wird.In a particularly preferred, simple implementation, the check valve closes the bore in the first valve piston between the first Cavity in the piston and the Koibenbodenraum. The actuator comprises a plunger extending through the bore in the first valve piston which is automatically actuated when the reciprocating piston moves to the retracted position. For example, the check valve may have a ball which is resiliently mounted on the first cavity facing side of the bore and is pressed by the ram extending through the bore.
Wie bereits oben erläutert, kann eine erfindungsgemäße Hubvorrichtung mit einem einzelnen solchen Hubzylinder aufgebaut sein. Eine solche Hubvorrichtung ist besonders einfach zu befüllen und zu entlüften.As already explained above, a lifting device according to the invention can be constructed with a single such lifting cylinder. Such a lifting device is particularly easy to fill and vent.
Besondere Vorteile hat der erfindungsgemäße Hubzylinder jedoch dann, wenn die Hubvorrichtung mehrere in Reihe hintereinander geschaltete Hubzylinder aufweist, wobei vorzugsweise die Stangen der einzelnen Hubzylinder endseitig mit einer gemeinsamen Last verbunden sind. Dabei sind grundsätzlich verschiedenste Aufbauten möglich.Special advantages of the lifting cylinder according to the invention, however, when the lifting device has a plurality of series-connected lifting cylinder, wherein preferably the rods of each lifting cylinder are connected end to a common load. Basically, a variety of structures are possible.
Bei einer bevorzugten Variante ist der erste Kolbenbodenraum eines ersten Zylinders in der Reihe von Hubzylindern mit einer Pumpe verbunden. DieseIn a preferred variant, the first piston head space of a first cylinder in the row of lifting cylinders is connected to a pump. These
Pumpe pumpt zum Ausfahren des ersten Hubzylinders aus einem Reservoir ein Fluid in den Kolbenbodenraum. Außerdem ist der Kolbenbodenraum des ersten Hubzylinders über ein Absenkventil mit dem Reservoir verbunden, wobei bei geöffnetem Absenkventil das Fluid beim Einfahren des Hubkolbens in den Zylinder in das Reservoir zurückgedrückt wird. Dabei kann der letzte Hubzylinder in der Reihe als Plungerzylinder ausgebildet sein, d. h. es handelt sich um einen einfachen Zylinder mit einem Hubkolben ohne eine erfindungsgemäße Ventileinrichtung. Besonders bevorzugt ist aber auch der letzte Hubzylinder in der Reihe ein Hubzylinder der erfindungsgemäßen Art. Dann ist vorzugsweise der Kolbenringraum des letzten Hubzylinders über ein Druckbegrenzungsventil wiederum mit demPump for pumping out the first lift cylinder from a reservoir, a fluid in the piston head space. In addition, the piston head space of the first lifting cylinder is connected via a lowering valve to the reservoir, wherein the fluid is pushed back when retracting the piston into the cylinder into the reservoir when the lowering valve is open. In this case, the last lifting cylinder in the series may be formed as a plunger cylinder, d. H. it is a simple cylinder with a reciprocating piston without a valve device according to the invention. But particularly preferred is also the last lifting cylinder in the series a lifting cylinder of the type according to the invention. Then preferably the piston ring space of the last lifting cylinder via a pressure relief valve in turn with the
Reservoir verbunden. Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten (nicht maßstäblichen) Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es stellen dar:Reservoir connected. The invention will be explained in more detail below with reference to the attached drawings (not to scale) with reference to exemplary embodiments. They show:
Figur 1a einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß aufgebauten Hubzylinders in einer Mittelposition;1a shows a longitudinal section through an embodiment of a lift cylinder constructed according to the invention in a central position;
Figur 1 b eine vergrößerte Darstellung der Ventileinheit im Kolbenabschnitt des Hubzylinders gemäß Figur 1a;Figure 1 b is an enlarged view of the valve unit in the piston section of the lifting cylinder according to Figure 1a;
Figur 2 einen Längsschnitt durch einen Hubzylinder gemäß Figur 1a in einer eingefahrenen Position des Hubkolbens mit einem Anschlagelement in einer AnscMlagsteMüng.Figure 2 shows a longitudinal section through a lifting cylinder according to Figure 1a in a retracted position of the reciprocating piston with a stop element in a AnschMlagsteMüng.
Figur 3 einen Längsschnitt durch einen Hubzylinder gemäß Figur 1a und 2 in der eingefahrenen Position des Hubkolbens mit einem Anschlagelement in einer Leerstellung;FIG. 3 shows a longitudinal section through a lifting cylinder according to FIGS. 1a and 2 in the retracted position of the lifting piston with a stop element in an idle position;
Figur 4 einen Längsschnitt durch einen Hubzylinder gemäß den Figuren 1a, 2 und 3 in einer ganz ausgefahrenen Position des Hubkolbens;Figure 4 shows a longitudinal section through a lifting cylinder according to Figures 1a, 2 and 3 in a fully extended position of the reciprocating piston;
Figur 5 eine schematische Darstellung einer Hubvorrichtung mit mehreren in Reihe geschalteten erfindungsgemäßen Hubzylindern gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.Figure 5 is a schematic representation of a lifting device with a plurality of series-connected lifting cylinders according to the invention according to a first embodiment.
Figur 6 eine schematische Darstellung einer Hubvorrichtung mit mehreren in Reihe geschalteten erfindungsgemäßen Hubzylindern gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.Figure 6 is a schematic representation of a lifting device with a plurality of series-connected lifting cylinders according to the invention according to a second embodiment.
Gleiche oder identische Elemente sind in den verschiedenen Figuren jeweils mit identischen Bezugszeichen versehen und werden daher nicht im Zusammenhang mit jeder Figur erneut benannt. Die Figuren 1a bis 4 zeigen ein Ausführungsbeispiei eines Hubzylinders, in welchen erfindungsgemäß eine spezielle Ventilanordnung 25 eingebaut ist. Der Hubzylinder 10 weist - wie jeder Hubzylinder - ein Zylindergehäuse 11 auf, welches einen Zylinderhohlraum 12 einschließt, in dem ein Hubkolben 13 beweglich gelagert ist.Identical or identical elements are each provided with identical reference numerals in the various figures and are therefore not named again in connection with each figure. Figures 1a to 4 show an embodiment of a lifting cylinder, in which according to the invention a special valve assembly 25 is installed. The lifting cylinder 10 has - like each lifting cylinder - a cylinder housing 11, which includes a cylinder cavity 12 in which a reciprocating piston 13 is movably mounted.
Im Boden 19 des Zylinders 10 ist hier ein Anschlagelement 60 eingebaut, dessen konkreter Aufbau und Funktion später noch anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert werden.In the bottom 19 of the cylinder 10, a stop element 60 is installed here, the concrete structure and function will be explained later with reference to Figures 2 and 3.
Auf der dem Boden 19 gegenüberliegenden Stirnseite weist das Zylindergehäuse 11 eine Führungshülse 11 b mit einem zentralen Führungsioch 11c bzw. einer Bohrung auf, durch welche ein Stangenabschnitt 13b des Hubkolbens 13 herausragt. Dabei ist der Stangenabschnitt 13b gegenüber der Führungshülse 11 b mit Hilfe einer O- Ringdichtung 11d abgedichtet.On the bottom 19 opposite end face, the cylinder housing 11 a guide sleeve 11 b with a central guide hole 11c and a bore through which a rod portion 13b of the reciprocating piston 13 protrudes. In this case, the rod portion 13b is sealed relative to the guide sleeve 11b by means of an O-ring seal 11d.
An seinem zum Boden 19 des Hubzylinders 10 weisenden Ende weist der Hubkolben 13 einen Kolbenabschnitt 13a auf, dessen Durchmesser an den Innendurchmesser des Zylinderhohlraums 12 angepasst ist, so dass er an der Innenseite der Mantelwand 11a des Zylindergehäuses 11 entlang gleitet. Der Kolbenabschnitt 13a ist durch Dichtungen 14, 15, 16 gegenüber der Innenwand des Zylindergehäuses 11 abgedichtet, so dass durch den Kolbenabschnitt 13a des Hubkolbens 13 der Zylinderinnenraum 12 in einen Kolbenbodenraum 12a, der sich zwischen der vom Stangenabschnitt 13b wegweisenden Kolbenbodenfläche 17 und der Grundfläche 19f des Zylinderbodens 19 befindet, und einen Kolbenringraum 12b, welcher sich auf der zum Stangenabschnitt 13b des Kolbenabschnitts 13a weisenden Seite befindet, unterteilt wird. Das Volumen des Kolbenbodenraums 12a und des Kolbenringraums 12b hängt jeweils von der Stellung des Kolbenabschnitts 13a innerhalb des Zylinderhohlraums 12 ab. Durch einen ersten Anschluss 22 im bodenseitigen Endbereich des Zylinderhohlraums 12 kann ein Fluid in den Kolbenbodenraum 12a oder aus dem Kolbenbodenraum 12a gelangen. Über einen zweiten Anschluss 23 im stangenseitigen Endbereich des Zylindergehäuses 11 ist ein Zufluss bzw. Abfluss des Fluids aus dem Kolbenringraum 12b möglich. Es wird im Folgenden davon ausgegangen, dass es sich bei dem Fluid um ein Hydrauliköl handelt.At its end facing the bottom 19 of the lifting cylinder 10, the lifting piston 13 has a piston portion 13 a, the diameter of which is adapted to the inner diameter of the cylinder cavity 12, so that it slides along the inside of the jacket wall 11 a of the cylinder housing 11. The piston portion 13a is sealed by seals 14, 15, 16 with respect to the inner wall of the cylinder housing 11, so that through the piston portion 13a of the piston 13 of the cylinder interior 12 in a piston head space 12a, which extends between the piston bottom surface 17 facing away from the rod portion 13b and the base surface 19f the cylinder bottom 19 is located, and a piston annulus 12 b, which is located on the side facing the rod portion 13 b of the piston portion 13 a side is divided. The volume of the piston bottom space 12a and the piston ring space 12b depends on the position of the piston portion 13a within the cylinder cavity 12, respectively. Through a first connection 22 in the bottom end region of the cylinder cavity 12, a fluid can reach the piston head space 12a or from the piston head space 12a. Via a second connection 23 in the rod-side end region of the cylinder housing 11, an inflow or outflow of the fluid from the piston ring space 12b is possible. It is assumed below that the fluid is a hydraulic oil.
Im Kolbenabschnitt 13a des Hubkolbens 13 ist eine spezielle Ventilanordnung 25 eingebracht, welche aus zwei über zwei Verbindungskanäle 30, 31 untereinander verbundenen Ventileinheiten 26, 27 besteht. Der genaue Aufbau dieser Ventileinheiten 26, 27 wird im Folgenden anhand der vergrößerten Darstellung des Detailbereichs X in Figur 1 b erläutert.In the piston portion 13a of the reciprocating piston 13, a special valve assembly 25 is inserted, which consists of two via two connecting channels 30, 31 interconnected valve units 26, 27. The exact structure of these valve units 26, 27 will be explained below with reference to the enlarged illustration of the detail area X in FIG. 1 b.
Im Prinzip sind beide Ventileinheiten 26, 27 - abgesehen von einem Rückschlagventil 36 an der ersten Ventileinheit 26 - gleichartig aufgebaut, wobei die erste Ventileinheit 26 zentral in den Kolbenabschnitt 13a von der Kolbenbodenseite aus und die zweite Ventileinheit 27 radial nach außen versetzt von der Kolbenringseite aus in den Kolbenabschnitt 13a eingesetzt ist.In principle, both valve units 26, 27 - apart from a check valve 36 on the first valve unit 26 - have a similar structure, wherein the first valve unit 26 centrally in the piston portion 13a from the piston bottom side and the second valve unit 27 radially outwardly offset from the piston ring side is inserted into the piston portion 13a.
Sowohl die erste als auch die zweite Ventileinheit 26, 27 bestehen im Wesentlichen aus einem Ventilkolben 54, 55, welcher in einer geeigneten Ventilbohrung 56, 57 beweglich gelagert ist. Aus konstruktiven bzw. Montagegründen ist diese Ventilbohrung 56, 57 nicht direkt in das Material des Kolbenabschnitts 13a eingebracht, sondern jeweils in eine Ventilhülse 48, 49, welche in entsprechend größere Sackbohrungen im Kolbenabschnitt 13a eingeschraubt und gegenüber der betreffenden Sackbohrung jeweils mit einer Dichtung 50, 51 abgedichtet sind. Die Ventilkolben 54, 55 sind jeweils mittels einer Dichtung 52, 53 gegenüber der in der Ventilhülse 48, 49 befindlichen Ventilbohrung 56, 57 abgedichtet gelagert. Durch die Ventiikoiben 54, 55 veriäuft jeweils eine in Längsrichtung verlaufende durchgehende Bohrung 45, 46. Durch diese Bohrung 45, 46 kann das Hydrauliköl vom Kolbenbodenraum bzw. vom Kolbenringraum in einen sich am Ende der Ventilbohrung 56, 57 befindenden ersten bzw. zweiten Hohlraum 28, 29 strömen. Diese Hohlräume 28, 29 sind jeweils auf einfache Weise dadurch in den Kolbenabschnitt 13a eingebracht, indem die Sackbohrungen zum Einsetzen der Ventilhülsen 48, 49 etwas länger ausgeführt sind.Both the first and the second valve unit 26, 27 essentially consist of a valve piston 54, 55, which is movably mounted in a suitable valve bore 56, 57. For constructional or assembly reasons, this valve bore 56, 57 is not introduced directly into the material of the piston portion 13a, but in each case in a valve sleeve 48, 49, which screwed into correspondingly larger blind holes in the piston portion 13a and with respect to the respective blind bore in each case with a seal 50, 51 are sealed. The valve pistons 54, 55 are in each case sealed by means of a seal 52, 53 in relation to the valve bore 56, 57 located in the valve sleeve 48, 49. Through the valve discs 54, 55 each have a longitudinally extending through bore 45, 46. Through this bore 45, 46, the hydraulic oil from the piston head space and the piston annulus in a located at the end of the valve bore 56, 57 first and second cavity 28th , 29 stream. These cavities 28, 29 are each introduced thereby in a simple manner in the piston portion 13a by the blind holes for inserting the valve sleeves 48, 49 are made slightly longer.
Im ersten Hohlraum 28 der ersten Ventileinheit 26 befindet sich außerdem ein Rückschlagventil 36 in Form einer Kugel, welche durch eine Schraubenfeder 35, die sich am Ende der Sackbohrung, in welche die Ventilhülse 48 eingesetzt ist, abstützt, gegen das obere Ende der durch den ersten Ventilkolben 54 verlaufenden Bohrung 45 gedrückt wird. Das Rückschlagventil ist mechanisch mittels eines Stellelements in Form eines Stößels 37, welcher längs durch die Bohrung 45 durch den ersten Ventilkolben 54 verläuft, aufdrückbar. Dieser Stößel 37 weist an einer Stelle entlang seiner Längserstreckung eine ringförmige Auskragung 38 oder einen oder mehrere Vorsprünge auf, welche in einer Ausnehmung 47 in der Längsbohrung 45 des Ventilkolbens 54 gehalten werden. Der Stößel 37 kann so nicht aus dem Ventilkolben 54 herausrutschen sondern nur einen ganz bestimmten Weg in Längsrichtung des Ventilkolbens 54 verschoben werden, welcher aber ausreicht, um das Rückschlagventil 36 aufzudrücken. Die Funktion dieses Rückschlagventils 36 wird später noch näher erläutert.In the first cavity 28 of the first valve unit 26 is also a check valve 36 in the form of a ball, which is supported by a coil spring 35, which is at the end of the blind bore into which the valve sleeve 48 is inserted, against the upper end of the first Valve piston 54 extending bore 45 is pressed. The check valve is mechanically by means of an actuating element in the form of a plunger 37, which extends longitudinally through the bore 45 through the first valve piston 54, aufdrückbar. This plunger 37 has at one point along its longitudinal extent an annular projection 38 or one or more projections, which are held in a recess 47 in the longitudinal bore 45 of the valve piston 54. The plunger 37 can not slip out of the valve piston 54 but only a very specific way in the longitudinal direction of the valve piston 54 are moved, but which is sufficient to push the check valve 36. The function of this check valve 36 will be explained later in more detail.
Der erste Ventilkolben 54 und der zweite Ventilkolben 55 weisen jeweils in ihrer äußeren Mantelfläche eine ringförmige Ausnehmung auf, so dass jeweils zwischen Ventilhülse 48, 49 und Ventilkolben 54, 55 eine Ventilinnenkammer 58, 59 gebildet ist. Die Ventilinnenkammer 58 der ersten Ventileinheit 26 ist über eine erste Verbindungsbohrung 30 mit dem zweiten Hohlraum 29 der zweiten Ventileinheit 27 verbunden. Außerdem ist die Ventilinnenkammer 59 der zweiten Ventileinheit 27 über eine zweite Verbindungsbohrung 31 mit dem ersten Hohiraum 28 der ersten Ventileinheit 26 verbunden.The first valve piston 54 and the second valve piston 55 each have in their outer circumferential surface an annular recess, so that in each case between valve sleeve 48, 49 and valve piston 54, 55, a valve inner chamber 58, 59 is formed. The valve inner chamber 58 of the first valve unit 26 is connected via a first connecting bore 30 with the second cavity 29 of the second valve unit 27. In addition, the valve inner chamber 59 of the second valve unit 27 via a second Connecting bore 31 is connected to the first cavity 28 of the first valve unit 26.
In der in den Figur 1 a und 1 b gezeigten Lage des ersten Ventilkolbens 54 ist die Verbindung des ersten Hohlraums 28 zur Ventilinnenkammer 58 der ersten Ventileinheit 26 und somit zur ersten Verbindungsbohrung 30 durch den ersten Ventilkolben 54 selbst verschlossen, da dieser mit einer Dichtfläche 41 gegen einen zum ersten Hohlraum 28 weisenden Dichtsitz 42 an der Ventilhülse 48 drückt. Dies wird durch eine Schraubenfeder 33 bewerkstelligt, welche sich zwischen der oberen Stirnfläche 39 des ersten Ventilkolbens 54 und einer Stufe in der Sackbohrung im Kolbenabschnitt 13a abstützt, in welchen die Ventilhülse 48 eingesetzt wurde. Erst, wenn der Ventilkolben 54 gegenüber der durch diese Feder 33 bewirkten Federkraft zum Ende der Sackbohrung hin etwas verschoben wird, ist die Ventileinheit 26 geöffnet und der erste Hohlraum 28 ist mit der Ventilinnenkammer 58 in der ersten Ventileinheit 26 und somit mit der ersten Verbindungsbohrung 30 und weiter mit dem zweiten Hohlraum 29 der zweiten Ventileinheit 27 und folglich mit dem Kolbenringraum 12b verbunden.In the position of the first valve piston 54 shown in FIGS. 1 a and 1 b, the connection of the first cavity 28 to the valve inner chamber 58 of the first valve unit 26 and thus to the first connection bore 30 is closed by the first valve piston 54 itself, since the latter has a sealing surface 41 against a first cavity 28 facing sealing seat 42 presses on the valve sleeve 48. This is accomplished by a helical spring 33, which is supported between the upper end face 39 of the first valve piston 54 and a step in the blind bore in the piston section 13a, into which the valve sleeve 48 has been inserted. Only when the valve piston 54 is slightly displaced toward the end of the blind bore relative to the spring force caused by this spring 33, the valve unit 26 is open and the first cavity 28 is connected to the valve inner chamber 58 in the first valve unit 26 and thus with the first connection bore 30th and further connected to the second cavity 29 of the second valve unit 27 and consequently to the piston annulus 12b.
In gleicher Weise ist in der in den Figuren 1a und 1b dargestellten Zwischenposition in der zweiten Ventileinheit 27 der Weg vom zweiten Hohlraum 29 zur Ventilinnenkammer 59 der zweiten Ventileinheit 27 durch den zweiten Ventilkolben 55 verschlossen, der durch eine entsprechende Feder 34, welche sich zwischen einer Stufe in der Sackbohrung für die zweite Ventileinheit und einer Stirnfläche 40 des zweiten Ventilkolbens 55 abstützt, mit einer Dichtfläche 43 gegen einen Dichtsitz 44 zum zweiten Hohlraum 29 weisenden Stirnseite der Ventilhülse 49 gedrückt wird. Wird der zweite Ventilkolben 55 gegen die Federkraft in Richtung des Endes der Sackbohrung für die zweite Ventileinheit 27 verschoben, so ist die zweite Ventileinheit 27 geöffnet und der zweite Hohlraum 29 ist mit der Ventilinnenkammer 59 der zweiten Ventileinheit 27 und somit mit der zweiten Verbindungsbohrung 31 zum ersten Hohlraum 28 der ersten Ventileinheit 26 verbunden. Beide Ventileinheiten 26, 27 sind jeweils so ausgeführt, dass sie druckausgeglichen sind. Wie bereits erläutert, kann das Hydrauliköl vom Kolbenbodenraum durch die zentrale Bohrung 45 im ersten Ventilkolben 54 in den ersten Hohlraum 28 der ersten Ventileinheit 26 gelangen. Es ist weiterhin dafür gesorgt, dass die zum ersten Hohlraum 28 weisende Gesamtquerschnittfläche, auf welche das Hydrauliköl den Druck ausübt, gleich ist wie die zum Kolbenbodenraum 12a weisende Gesamt- Querschnittfläche des ersten Ventilkolbens 54. Da aufgrund der Durchlässigkeit durch die zentrale Bohrung 45 im ersten Hohlraum 28 der gleiche Druck wie im Kolbenbodenraum 12a vorliegt, ist folglich - unabhängig vom Druck im Kolbenbodenraum 12a -die Kraft auf den ersten Ventiikoibeπ 54 von beiden Richtungen auch immer gleich, so dass ein Öffnen des Ventilkolbens 54 durch einen Fluiddruck im Kolbenbodenraum 12a nicht möglich ist.Similarly, in the intermediate position shown in Figures 1a and 1b in the second valve unit 27, the path from the second cavity 29 to the valve inner chamber 59 of the second valve unit 27 by the second valve piston 55 is closed by a corresponding spring 34 which extends between a Stage in the blind bore for the second valve unit and an end face 40 of the second valve piston 55 is supported, with a sealing surface 43 against a sealing seat 44 to the second cavity 29 facing end face of the valve sleeve 49 is pressed. If the second valve piston 55 is displaced against the spring force in the direction of the end of the blind bore for the second valve unit 27, the second valve unit 27 is opened and the second cavity 29 is connected to the valve inner chamber 59 of the second valve unit 27 and thus to the second connection bore 31 first cavity 28 of the first valve unit 26 connected. Both valve units 26, 27 are each designed so that they are pressure balanced. As already explained, the hydraulic oil can pass from the piston head space through the central bore 45 in the first valve piston 54 into the first cavity 28 of the first valve unit 26. It is further ensured that pointing to the first cavity 28 total cross-sectional area on which the hydraulic oil exerts the pressure is the same as the piston bottom space 12a facing total cross-sectional area of the first valve piston 54th Since due to the permeability through the central bore 45 in the first Cavity 28 is the same pressure as in the piston head space 12a, is consequently - regardless of the pressure in the piston head space 12a -the force on the first Ventiikoibeπ 54 from both directions always the same, so that opening of the valve piston 54 by a fluid pressure in the piston head space 12a not possible is.
Das Gleiche gilt für den zweiten Ventilkolben 55. Auch dieser ist so aufgebaut, dass die zum zweiten Hohlraum 29 weisende Querschnittfläche gleich groß ist wie die zum Kolbenringraum weisende Querschnittfläche des Ventilkolbens 55.The same applies to the second valve piston 55. This is also constructed so that the second cavity 29 facing cross-sectional area is the same size as the piston ring space facing cross-sectional area of the valve piston 55th
Die erste Ventileinheit 26 ist daher nur zu öffnen, wenn von der Kolbenbodenseite aus ein mechanischer Druck auf den ersten Ventilkolben 54 ausgeübt wird und dieser gegenüber der durch die Feder 33 aufgebrachten Kraft ein Stück in Richtung des ersten Hohlraums 28 verschoben wird. In gleicher Weise ist die zweite Ventileinheit 27 nur zu öffnen, indem ein mechanischer Druck von der Kolbenringraumseite aus auf den zweiten Ventilkolben 55 aufgebracht wird und dieser ein Stück gegenüber der durch die Feder 34 aufgebrachten Kraft in Richtung des zweiten Hohlraums 29 verschoben wird.The first valve unit 26 is therefore only open when a mechanical pressure is exerted on the first valve piston 54 from the piston bottom side and this is shifted relative to the force applied by the spring 33 a piece in the direction of the first cavity 28. In the same way, the second valve unit 27 can only be opened by applying a mechanical pressure from the piston ring chamber side to the second valve piston 55 and displacing it slightly in the direction of the second cavity 29 in relation to the force applied by the spring 34.
Der erste Ventilkolben 54 ist daher, wie später noch detailliert erläutert wird, zur mechanischen Öffnung in einer eingefahrenen Endstellung des Hubkolbens 13 so iang ausgebildet, dass er mit seinem kolbenbodenraumseitigen Ende ein Stück aus dem Kolbenabschnitt 13a herausragt. Ebenso ist der zweite Ventilkolben 55 so lang, dass er ein Stück aus dem Kolbenabschnitt 13a in den Kolbenringraum 12b hineinragt.The first valve piston 54 is therefore, as will be explained in detail later, the mechanical opening in a retracted end position of the Reciprocating piston 13 so iang formed that it protrudes with its piston bottom space side end of a piece of the piston portion 13a. Likewise, the second valve piston 55 is so long that it protrudes a piece from the piston portion 13a into the piston ring space 12b.
Zur Montage kann zunächst der erste Ventilkolben 54 von der später zum ersten Hohlraum 28 weisenden Seite aus in die Ventilhülse 48 eingesetzt werden. Es werden dann die Federn 35, 33 und die Kugel des Rückschlagventils 36 in die Sackbohrung im Kolbenabschnitt 13a eingesetzt und schließlich die Ventilhülse 48 gemeinsam mit dem eingesetzten Ventilkolben 54 in die Sackbohrung im Kolbenabschnitt 13a eingeschraubt. In gleicher Weise wird der zweite Ventilkolben 55 in die zweite Ventilhülse 49 eingesetzt und diese nach Einlegen der Feder 34 in die zweite azenthsche Sackbohrung im Kolbenabschnitt 13a von der Kolbenringraumseite 12b aus in den Kolbenabschnitt 13a eingesetzt.For assembly, the first valve piston 54 can first be inserted from the later side facing the first cavity 28 into the valve sleeve 48. The springs 35, 33 and the ball of the check valve 36 are then inserted into the blind bore in the piston section 13a, and finally the valve sleeve 48, together with the inserted valve piston 54, is screwed into the blind bore in the piston section 13a. In the same way, the second valve piston 55 is inserted into the second valve sleeve 49 and inserted after inserting the spring 34 in the second azenthian blind bore in the piston portion 13a from the piston ring chamber side 12b in the piston portion 13a.
In der in den Figuren 1a und 1 b dargestellten Zwischenposition des Kolbens zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Position wird weder auf den ersten Ventilkolben 54 noch auf den zweiten Ventilkolben 55 ein mechanischer Druck ausgeübt. Daher sind beide Ventileinheiten 26, 27 verschlossen. Es gibt folglich keine offene Verbindung, durch die das Hydrauliköl vom Kolbenbodenraum 12a in den Kolbenringraum 12b oder umgekehrt gelangen könnte. Wird mehr Hydrauliköl in den Kolbenbodenraum 12a gepumpt und wird gleichzeitig die Möglichkeit gegeben, dass Hydrauliköl aus dem Kolbenringraum 12b durch die Öffnung 23 am Kolbenringraum 12b verdrängt wird, so bewegt sich der gesamte Hubkolben 13 in einer Ausfahrrichtung. Wird umgekehrt durch den Anschluss 23 Hydrauliköl in den Kolbenringraum 12b gepumpt und die Möglichkeit gegeben, dass durch den Anschluss 22 am Kolbenbodenraum 12a Hydrauliköl aus dem Kolbenbodenraum 12a herausgedrückt wird, bewegt sich der Kolben 13 in die eingefahrene Position. Die Funktionsweise der ersten Ventileinheit 26 in Verbindung mit dem Anschlagelement 60 lässt sich anhand der Figuren 2 und 3 ersehen.In the intermediate position of the piston between the retracted position and the extended position shown in FIGS. 1a and 1b, a mechanical pressure is exerted neither on the first valve piston 54 nor on the second valve piston 55. Therefore, both valve units 26, 27 are closed. There is consequently no open connection through which the hydraulic oil could pass from the piston head space 12a into the piston ring space 12b or vice versa. If more hydraulic oil is pumped into the piston head space 12a and at the same time the possibility is given that hydraulic oil is displaced from the piston ring space 12b through the opening 23 on the piston ring space 12b, then the entire lifting piston 13 moves in an extension direction. Conversely, hydraulic oil is pumped through the port 23 in the piston annulus 12b and given the possibility that hydraulic oil is forced out of the piston head space 12a through the port 22 on the piston head space 12a, the piston 13 moves to the retracted position. The mode of operation of the first valve unit 26 in conjunction with the stop element 60 can be seen with reference to FIGS. 2 and 3.
Hierzu wird zunächst die konkrete Bauweise des Anschlagelements 60 erläutert. Bei diesem Anschlagelement 60 handelt es sich um ein in einer zentralen Sackbohrung 20 im Boden 19 des Hubzylinders 10 eingebrachtes kolbenartiges Element. Dabei ist der Durchmesser des zylinderförmigen Anschlagelements 60 so gewählt, dass er an den Innendurchmesser der Sackbohrung 20 angepasst ist. Über eine Dichtung 61 ist das Anschlagelement 60 gegenüber der Innenwand der Bohrung 20 abgedichtet. Gegenüber dem Boden dieser Bohrung 20 ist das Anschlagelement 60 mit einer Schraubenfeder 63 abgestützt. Zur Führung befindet sich an der von dem Koibenbodenraum 12b weg weisenden Seite im Anschlagelement 60 eine zylindrische Ausnehmung 62 und am Boden der Bohrung 20 befindet sich eine Art Halte- und Führungsbolzen 65 mit einer Stufe, auf welche sich die Feder 63 abstützt. Über eine radiale Bohrung 21 ist die Sackbohrung 20 mit dem Außenraum verbunden, d. h. es befindet sich innerhalb der Sackbohrung 20 der Außen-Luftdruck.For this purpose, the concrete construction of the stop element 60 will be explained first. This stop element 60 is a piston-like element introduced in a central blind bore 20 in the bottom 19 of the lifting cylinder 10. In this case, the diameter of the cylindrical stop element 60 is selected so that it is adapted to the inner diameter of the blind bore 20. About a seal 61, the stopper member 60 is sealed from the inner wall of the bore 20. Opposite the bottom of this bore 20, the stop element 60 is supported by a coil spring 63. To guide is located on the side facing away from the Koibenbodenraum 12b side in the stop member 60 has a cylindrical recess 62 and at the bottom of the bore 20 is a kind of holding and guide pin 65 with a step on which the spring 63 is supported. Via a radial bore 21, the blind bore 20 is connected to the outer space, d. H. it is located within the blind bore 20 of the outside air pressure.
Im oberen Bereich zum Kolbenbodenraum 12a des Hubzylinders 10 hin ist die Sackbohrung 20 erweitert und mit einem Gewinde versehen. Außerdem weist das Anschlagelement 60 in dem zum Kolbenbodenraum 12a hin weisenden Endbereich einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser auf. In diesen erweiterten Abschnitt der Sackbohrung 20 ist ein Haltering 64 eingeschraubt, dessen Innendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des vorderen Abschnitts des Anschlagelements 60, so dass dieses sich durch den Haltering 64 hindurch erstrecken kann. Über diesen Haltering 64 wird zum Kolbenbodenraum 12a hin ein Anschlag gebildet, an dem sich die Stufe im Anschlagelement 60, welche zwischen dem Abschnitt mit dem geringeren Durchmesser und dem Abschnitt mit dem größeren Durchmesser gebildet wird, abstützt. Das Anschlagelement 60 wird so von der Schraubenfeder 63 gegen den Haltering 64 gedrückt. Diese Position wird hier als „Anschlagstellung" des Anschlagelements 60 bezeichnet. Durch einen Druck vom Kolbenbodenraum 12a aus auf das Anschlagelement 60 kann dies gegen die Kraft der Feder 63 weiter in die Sackbohrung 20 hineingedrückt werden in eine sog. „Leerstellung". Die Feder 63 ist so gewählt bzw. eingestellt, dass, wenn der Fluiddruck (d. h. der Druck des Hydrauliköls) im Kolbenbodenraum 12a oberhalb eines Grenzdrucks, beispielsweise von 10 bar, liegt, die durch diesen Druck auf die Stirnfläche 6Of des Anschlagelements 60 ausgeübte Kraft ausreicht, um das Anschlagelement 60 von der Anschlagstellung in die Leerstellung zu drücken.In the upper area to the piston head space 12a of the lifting cylinder 10 toward the blind bore 20 is extended and provided with a thread. In addition, the stop element 60 has a smaller diameter section in the end region facing the piston head space 12a. In this extended portion of the blind bore 20, a retaining ring 64 is screwed, whose inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the front portion of the stop member 60 so that it can extend through the retaining ring 64 therethrough. About this retaining ring 64, a stop is formed to the piston head space 12a, at which the step in the abutment member 60, which is formed between the smaller diameter portion and the larger diameter portion supported. The stop element 60 is thus pressed by the coil spring 63 against the retaining ring 64. This position is here as a "stop position" of the stop element 60th designated. By a pressure from the piston head space 12a on the stopper member 60, this can be further pressed against the force of the spring 63 in the blind bore 20 in a so-called "idle position." The spring 63 is selected or adjusted so that when the fluid pressure ( ie, the pressure of the hydraulic oil) in the piston head space 12a above a limit pressure, for example, 10 bar, the force exerted by this pressure on the end face 6Of of the stopper 60 is sufficient to urge the stopper 60 from the stop position to the idle position.
Zur Montage des Anschlagelements kann von der oberen Seite des Hubzylinders 10 bei geöffneter Führungsbuchse 11 b die Feder 63 in die Sackbohrung 20 eingelegt und dann das Anschlagelement 60 in die Sackbohrung 20 eingeführt werden. Anschließend kann der Haltering 64 in den erweiterten Frontabschnitt der Sackbohrung 20 eingeschraubt werden.To mount the stop element, the spring 63 can be inserted into the blind bore 20 from the upper side of the lifting cylinder 10 when the guide bush 11 is open and then the stop element 60 is inserted into the blind bore 20. Subsequently, the retaining ring 64 can be screwed into the extended front portion of the blind bore 20.
Figur 2 zeigt eine Situation, in der der Hubkolben 13 komplett eingefahren ist und sich das Anschlagelement 60 in der Anschlagstellung befindet. Der Druck innerhalb des Kolbenbodenraums 12a, dessen Volumen hier sehr gering ist, liegt unterhalb des Grenzdrucks. Durch eine Ausformung eines erhöhten Abschnitts 17a in der Kolbenbodenfläche 17 ist dafür gesorgt, dass immer ein bestimmtes Mindestvolumen im Kolbenbodenraum 12a verbleibt, welcher über den Anschluss 22 mit Hydrauliköl befüllt werden kann bzw. aus dem das Öl herausgedrückt werden kann. Da in dem Zustand gemäß Figur 2 der Druck im Kolbenbodenraum 12a noch unterhalb des Grenzdrucks liegt, hält die Feder 63 das Anschlagelement 60 sicher in der Anschlagstellung. Durch das Anschlagelement 60 wird der erste Ventilkolben 54 der ersten Ventileinheit 26 gegen die Druckkraft der Feder 33 in die geöffnete Position gedrückt. Die Feder 33 ist dabei gerade so stark eingestellt, dass sie den ersten Ventilkolben 54, wenn kein mechanischer Druck von der Kolbenbodenraumseite aus auf ihn ausgeübt wird, gegen die Dichtungsreibung sicher in die Schließstellung zurückdrückt. Gleichzeitig wird der Stößel 37 in das Ventil hineingedrückt und somit das kugelförmige Rückschiagventü 36 geöffnet. Die Feder 35 für das Rückschlagventil 36 ist noch schwächer eingestellt als die Feder 33, die den ersten Ventilkolben 54 im unbelasteten Zustand in die Schließstellung drückt.Figure 2 shows a situation in which the lifting piston 13 is fully retracted and the stop element 60 is in the stop position. The pressure within the piston bottom space 12a, whose volume is very low here, is below the limit pressure. By forming a raised portion 17a in the piston bottom surface 17 is ensured that always a certain minimum volume remains in the piston head space 12a, which can be filled via the port 22 with hydraulic oil or from which the oil can be pushed out. Since, in the state according to FIG. 2, the pressure in the piston bottom space 12a is still below the limit pressure, the spring 63 holds the stop element 60 securely in the stop position. By the stopper 60, the first valve piston 54 of the first valve unit 26 is pressed against the pressing force of the spring 33 in the open position. The spring 33 is just set so strong that it pushes the first valve piston 54, when no mechanical pressure is exerted on the piston bottom chamber side of him, against the seal friction back safely into the closed position. At the same time the plunger 37 is pressed into the valve and thus the spherical Retreatment valve 36 opened. The spring 35 for the check valve 36 is set even weaker than the spring 33, which presses the first valve piston 54 in the unloaded state in the closed position.
In dieser Position ist also die erste Ventileinheit 26 geöffnet und das Hydrauliköl kann ungehindert vom Kolbenbodenraum 12a durch die zentrale Bohrung des ersten Ventilkolbens 54 in den ersten Hohlraum 28, von dort in die Ventilinnenkammer 58 der ersten Ventileinheit 26, weiter durch die erste Verbindungsbohrung 30 in den zweiten Hohlraum 29 der zweiten Ventileinheit 27 gelangen und von dort weiter durch die zentrale Bohrung 46 in den zweiten Ventilkolben 55 in den Kolbenringraum strömen. Das heißt, die Verbindung zwischen Kolbenbodenraum 12a und Kolbenringraum 12b ist durchlässig, wobei durch die Betätigung des Stößels 37 sichergestellt ist, dass das Rückschlagventil 36 nicht schließt, so dass in beiden Richtungen eine Durchlässigkeit gegeben ist.In this position, therefore, the first valve unit 26 is opened and the hydraulic oil can freely from the piston head space 12 a through the central bore of the first valve piston 54 in the first cavity 28, from there into the valve inner chamber 58 of the first valve unit 26, further through the first connecting hole 30 in FIG reach the second cavity 29 of the second valve unit 27 and from there continue to flow through the central bore 46 in the second valve piston 55 into the piston ring space. That is, the connection between the piston head space 12a and the piston ring space 12b is permeable, it being ensured by the operation of the plunger 37 that the check valve 36 does not close, so that there is a permeability in both directions.
In dieser Situation kann folglich der Hubzylinder 10 in beiden Richtungen durchspült und entlüftet werden. Insbesondere ist auf diese Weise eine komplette Erstbefüllung sowohl des Kolbenbodenraums 12a als auch des Kolbenringraums 12b durch den Anschluss 22 möglich, indem einfach über den Anschluss 22 so lange Hydrauliköl eingepumpt wird, bis es aus dem Anschluss 23 am Kolbenringraum 12b wieder verdrängt wird.In this situation, consequently, the lifting cylinder 10 can be flushed and vented in both directions. In particular, in this way a complete initial filling of both the piston head space 12a and the piston annulus 12b through the port 22 is possible simply by pumping via the port 22 as long as hydraulic oil until it is displaced from the port 23 on the piston annulus 12b again.
Zum Beispiel kann hierzu mit einer Pumpe aus einem Reservoir entsprechend Hydrauliköl über den Anschluss 22 in den Hubzylinder 10 gepumpt werden. Wird dann dafür gesorgt, dass am Anschluss 23 einFor example, for this purpose, hydraulic oil can be pumped via the connection 22 into the lifting cylinder 10 with a pump from a reservoir. Is then ensured that the terminal 23 a
Rückfluss zum Reservoir gewährleistet ist, wobei zunächst einBackflow to the reservoir is ensured, taking a first
Druckbegrenzungsventil zwischengeschaltet ist, welches erst oberhalb eines bestimmten Maximaldrucks öffnet, so wird im Zylinderhohlraum 12 der Druck ansteigen, wobei wiederum durch das Druckbegrenzungsventil sichergestellt wird, dass der Druck nicht zu hoch wird. Erreicht der Druck im Zylinderhohiraum 12 (und somit auch im Kolbenbodenraum 12a) den eingestellten Grenzdruck von beispielsweise 10 bar (der unterhalb des Maximaldrucks des Druckbegrenzungsventils liegt), so wird durch diesen Druck das Anschlagelement 60 gegen die durch die Feder 63 ausgeübte Federkraft in die Leerstellung gedrückt. Dies ist in Figur 3 dargestellt. In dieser Position kann das Anschlagelement 60 nicht mehr vom Kolbenbodenraum aus gegen den Stößel 37 und den Ventilkolben 54 der ersten Ventileinheit 26 drücken. Aufgrund der Federn 35 und 33 wird daher sowohl das Rückschlagventil 36 geschlossen als auch die zweite Ventileinheit 27 insgesamt in die Schließstellung gedrückt. Somit ist die Verbindung zwischen Kolbenbodenraum 12a und Kolbenringraum 12b unterbrochen und ein weiteres Durchspülen des Hubzylinders 10 ist nicht mehr möglich. Mit zunehmendem Druck im Kolbenbodenraum 12a verfährt der Hubkolben in Richtung der ausgefahrenen Stellung, wie dies bereits in Figur 1a erläutert ist. Dabei wird das Hydrauliköl im Kolbenringraum 12b weiter komprimiert. Da jedoch ein Abfluss über ein Druckbegrenzerventil vorgesehen ist, stellt sich hierbei im Kolbenringraum 12b der durch das Druckbegrenzerventil vorgegebene Maximaldruck ein, so dass der Hubkolben 13 bei weiterer Druckerhöhung im Kolbenbodenraum 12a durch weiteres Hinzupumpen von Hydrauliköl immer weiter ausfährt.Pressure relief valve is interposed, which opens only above a certain maximum pressure, the pressure will increase in the cylinder cavity 12, which in turn is ensured by the pressure relief valve, that the pressure is not too high. If the pressure in the cylinder cavity 12 (and thus also in the piston head chamber 12a) reaches the set limit pressure of, for example, 10 bar (which is below the maximum pressure of the pressure limiting valve), then the stop element 60 is moved into the idle position against the spring force exerted by the spring 63 pressed. This is shown in FIG. In this position, the stop element 60 can no longer press from the piston head space against the plunger 37 and the valve piston 54 of the first valve unit 26. Due to the springs 35 and 33, therefore, both the check valve 36 is closed and the second valve unit 27 is pressed in total into the closed position. Thus, the connection between the piston head space 12a and piston annulus 12b is interrupted and further flushing of the lifting cylinder 10 is no longer possible. With increasing pressure in the piston head space 12a of the lifting piston moves in the direction of the extended position, as already explained in Figure 1a. In this case, the hydraulic oil in the piston annulus 12b is further compressed. However, since an outflow is provided via a pressure relief valve, in this case the maximum pressure predetermined by the pressure limiting valve is established in the piston ring space 12b so that the lifting piston 13 continues to expand as the pressure in the piston head space 12a continues to increase due to further pumping-in of hydraulic oil.
Figur 4 zeigt die Situation in der ganz ausgefahrenen Endlage. In dieser Position schlägt der zweite Ventilkolben 55 an die Innenfläche 11 f der Führungsbuchse 11b des Hubzylinders 10 an und wird so in die Öffnungsstellung gedrückt, dass die zweite Ventileinheit 27 geöffnet ist. Auch die Feder 34, welche den zweiten Ventilkolben 55 in der Schließstellung hält, ist dabei relativ schwach eingestellt, so dass sie ohne äußeren mechanischen Druck gerade ausreicht, um den Ventilkolben 55 gegenüber der Dichtungsreibungskraft in die Schließstellung zu verbringen.FIG. 4 shows the situation in the fully extended end position. In this position, the second valve piston 55 abuts against the inner surface 11 f of the guide bush 11 b of the lifting cylinder 10 and is pressed into the open position, that the second valve unit 27 is opened. The spring 34, which holds the second valve piston 55 in the closed position, is set relatively weak, so that it is just sufficient without external mechanical pressure to spend the valve piston 55 against the sealing friction force in the closed position.
In dieser Position ist also die zweite Ventileinheit 27 geöffnet. Es kann damit vom Kolbenbodenraum 12a aus Hydrauliköl durch die zentrale Bohrung 45 im ersten Ventilkolben 54 hindurch in den ersten Hohlraum 28 und von dort über die zweite Verbindungsbohrung 31 in die Ventiiinnenkammer 59 der zweiten Ventileinheit 27, von dort weiter durch die geöffnete Ventileinheit 27 in den zweiten Hohlraum 29 der zweiten Ventileinheit 27 und von dort durch die zentrale Bohrung 46 des zweiten Ventilkolbens 55 in den Kolbenringraum 12b gelangen. Ein umgekehrtes Strömen vom Kolbenringraum 12b in den Kolbenbodenraum 12a ist jedoch nicht möglich, da in diesem Fall das Rückschlagventil 36 im ersten Hohlraum 28 die Verbindung verschließt. In dieser Position ist also nur ein einseitiges Durchströmen vom Kolbenbodenraum 12a in den Kolbenringraum 12b möglich.In this position, therefore, the second valve unit 27 is opened. It can thus from the piston head space 12a of hydraulic oil through the central bore 45 in the first valve piston 54 into the first cavity 28 and from there via the second connection bore 31 into the inner valve chamber 59 of the second valve unit 27, from there through the open valve unit 27 into the second cavity 29 of the second valve unit 27 and from there through the central bore 46 of the second valve piston 55 into the piston ring space 12b. However, a reverse flow from the piston annulus 12b in the piston head space 12a is not possible, since in this case the check valve 36 in the first cavity 28 closes the connection. In this position, therefore, only a one-sided flow from the piston head space 12a in the piston annulus 12b is possible.
Der Kolbenringraum weist in dieser Position, wie in Figur 4 zu sehen ist, ein sehr geringes Volumen auf und wird im Wesentlichen durch ein vertieftes Segment 18a in der Kolbenringfiäche i δ gebildet, welches um die zweite Ventileinheit 27 herum in der Kolbenringfläche 18 ausgebildet ist. Der verbleibende Kolbenringraum 12b ist aber immer mit dem Anschluss 23 verbunden.The piston annulus has in this position, as can be seen in Figure 4, a very small volume and is essentially formed by a recessed segment 18a in the Kolbenringfiäche i δ, which is formed around the second valve unit 27 in the piston ring surface 18. The remaining piston annulus 12 b is always connected to the port 23.
Sowohl der erste Ventilkolben 54 als auch der zweite Ventilkolben 55 sind an ihren außenseitigen Enden mit einem Schlitz 52, 53 versehen. Durch diesen Schlitz 52, 52 kann auch bei einem Anschlag des jeweiligen Ventilkolbens 54, 55 an das Anschlagelement 60 bzw. an die Innenwandung 11f der Führungshülse 11b Hydrauliköl durch die jeweilige zentrale Bohrung 45, 46 und zurück gelangen.Both the first valve piston 54 and the second valve piston 55 are provided at their outside ends with a slot 52, 53. Through this slot 52, 52 hydraulic oil can pass through the respective central bore 45, 46 and back even with a stop of the respective valve piston 54, 55 to the stop element 60 and to the inner wall 11f of the guide sleeve 11b.
Figur 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, wie mit solchen erfindungsgemäßen Hubzylindern 10, 10' eine Hubvorrichtung 1 aufgebaut werden kann. Die Hubvorrichtung 1 besteht hierbei aus insgesamt drei Hubzylindern 10, 10', 7. Alle drei Hubzylinder 10, 10', 7 weisen die gleiche Länge auf und besitzen auch Hubkolben mit der gleichen Länge. Die Hubzylinder 10, 10', 7 sind auf einer Grundfläche 3 angeordnet und obenseitig mit einer gemeinsamen Last, hier beispielsweise einer Hebebühne 2, gekoppelt, welche eine Kraft F auf die Hubkolben der Hubzylinder 10, 10', 7 ausübt. Die Hubvorrichtung 1 soll so funktionieren, dass alle Hubzylinder 10, 10', 7 gleichmäßig ausgefahren oder abgesenkt werden und so die Hebebühne 2 gleichmäßig angehoben und abgesenkt werden kann. Die drei Hubzylinder 10, 10', 7 sind hierzu in Reihe geschaltet, d. h. der Kolbenringraum 12b des ersten Zylinders 10 ist mit dem Kolbenbodenraum 12a' des zweiten Zylinders 10' verbunden und dessen Kolbenringraum 12b' wiederum mit dem Kolbenbodenraum des dritten Hubzylinders 7. Die ersten beiden Zylinder 10, 10' in der Reihe sind in der erfindungsgemäßen Weise aufgebaut, beispielsweise wie in den Figuren 1a bis 4 dargestellt. Beim letzten Zylinder 7 handelt es sich um einen einfachen Plungerzylinder ohne eine erfindungsgemäße Ventilanordnung im Kolbenabschnitt des Hubkolbens.Figure 5 shows a first embodiment, as with lifting cylinders according to the invention 10, 10 ', a lifting device 1 can be constructed. The lifting device 1 in this case consists of a total of three lifting cylinders 10, 10 ', 7. All three lifting cylinders 10, 10', 7 have the same length and also have reciprocating piston of the same length. The lifting cylinders 10, 10 ', 7 are arranged on a base 3 and the top side with a common load, here for example a lift 2, coupled, which exerts a force F on the lifting piston of the lifting cylinder 10, 10', 7. The lifting device 1 should work so that all lifting cylinders 10, 10 ', 7 are evenly extended or lowered and so the lift 2 can be raised and lowered evenly. The three lifting cylinders 10, 10 ', 7 are for this purpose connected in series, ie the piston ring space 12b of the first cylinder 10 is connected to the piston head space 12a' of the second cylinder 10 'and the piston ring space 12b' in turn with the piston head space of the third lifting cylinder 7. Die first two cylinders 10, 10 'in the row are constructed in the manner according to the invention, for example as shown in FIGS. 1a to 4. The last cylinder 7 is a simple plunger cylinder without a valve arrangement according to the invention in the piston section of the reciprocating piston.
Angesteuert wird die Hubvorrichtung 1 mit Hilfe einer Hydrauliksteuerung 70, welche über eine Leitung 8 an den Anschluss 22 zum Kolbenbodenraum 12a des ersten Hubzylinders 10 angeschlossen ist. Die Hydrauliksteuerung 70 ist hier rein schematisch mit Hilfe von üblichen Schaltsymbolen dargestellt.The lifting device 1 is controlled by means of a hydraulic control 70, which is connected via a line 8 to the connection 22 to the piston head space 12a of the first lifting cylinder 10. The hydraulic controller 70 is shown here purely schematically with the aid of conventional switching symbols.
Mittels einer Pumpe 71 wird aus einem Reservoir 72 über eine an dieBy means of a pump 71 is supplied from a reservoir 72 via a to the
Leitung 8 angeschlossene Pumpleitung 73 ein Hydrauliköl 72 zum Befüllen der Hubzylinder 10, 10', 7 in den Kolbenbodenraum 12a des erstenLine 8 connected pumping line 73 a hydraulic oil 72 for filling the lifting cylinder 10, 10 ', 7 in the piston head space 12 a of the first
Hubzylinders 10 gedrückt. In der oben beschriebenen Weise strömt diesesLifting cylinder 10 pressed. This flows in the manner described above
Hydrauliköl dann durch die Ventilanordnung im ersten Hubzylinder 10 in denHydraulic oil then through the valve assembly in the first lifting cylinder 10 in the
Kolbenringraum 12b des ersten Hubzylinders, von dort über eine Leitung 4 in den Kolbenbodenraum 12a' des zweiten Hubzylinders 10', dort wiederum durch eine entsprechende Ventilanordnung 25 in den Kolbenringraum 12b' des zweiten Hubzylinders 10' und von dort über eine Leitung 5 in denPiston annular space 12b of the first lifting cylinder, from there via a line 4 in the piston head space 12a 'of the second lifting cylinder 10', there again by a corresponding valve assembly 25 in the piston annulus 12b 'of the second lifting cylinder 10' and from there via a line 5 in the
Kolbenbodenraum des letzten Hubzylinders 7.Piston bottom space of the last lifting cylinder 7.
Ab einem bestimmten Druck im Kolbenbodenraum des letzten Plungerzylinders 7, welcher durch den (durch die äußere Last beeinflussten) externen Druck auf den Hubkolben des Plungerzylinders 7 gegeben ist, wird der Hubkolben angehoben. Dieser Druck wirkt auch im zweiten Hubzylinder 10' und im ersten Hubzylinder 10. Die Federn in den Anschlagelementen des ersten und zweiten Hubzyünders 10, 10' sind so eingestellt, dass der Grenzdruck im Kolbenbodenraum des ersten Hubzyünders 10 und des zweiten Hubzyünders 10' so gewählt ist, dass er unterhalb des minimalen externen Drucks auf die jeweiligen Hubzylinder 10, 10', 7 liegt. Beispielsweise könnte der Grenzdruck bei ca. 10 bar liegen.From a certain pressure in the piston head space of the last plunger cylinder 7, which is given by the (external load influenced) external pressure on the reciprocating piston of the plunger cylinder 7, the reciprocating piston is raised. This pressure also acts in the second lifting cylinder 10 'and in the first lifting cylinder 10. The springs in the stop elements of first and second Hubzyünders 10, 10 'are set so that the limit pressure in the piston head space of the first Hubzyünders 10 and the second Hubzyünders 10' is selected so that it is below the minimum external pressure on the respective lifting cylinders 10, 10 ', 7. For example, the limiting pressure could be around 10 bar.
Wird also mittels der Pumpe 71 so viel Hydrauliköl in das Leitungssystem der Hubvorrichtung 1 gepumpt, dass im Kolbenbodenraum 12a des ersten Hubzyünders 10 dieser Grenzdruck von 10 bar erreicht wird, hebt sich dort der Hubkolben 13 an und es wird weiter Öl aus dem Kolbenringraum 12b des ersten Hubzyünders 10 verdrängt und durch die Leitung 4 in den Kolbenbodenraum 12a' des zweiten Hubzyünders 10' gepumpt. Dies führt zu einem gleichzeitigen Anheben des Hubkolbens 13' im zweiten Hubzylinder 10' und zu einer Verdrängung des Hydrauliköls aus dem Kolbenringraum 12b' des zweiten Hubzylinders 10', welches wiederum in den Kolbenbodenraum des Plungerzylinders 7 gelangt und den dort vorhandenen Hubkolben anhebt. Wenn die Hubzylinder 10, 10', 7 so gewählt sind, dass die Kolbenringfläche eines jeweils vorhergehenden Hubzylinders 10, 10' der Kolbenbodenfläche des nachfolgenden Hubzylinder 10', 7 entspricht, so ist automatisch dabei auch gewährleistet, dass die Hubkolben völlig gleichmäßig ausgefahren werden, da ja im vorhergehenden Hubzylinder im Kolbenringraum genau die Menge an Hydrauliköl verdrängt wird, die benötigt wird, um den Hubkolben im nachfolgenden Hubzylinder um die gleiche Strecke anzuheben. Wenn die Last in einer bestimmten Stellung gehalten werden soll, wird einfach die Pumpe 71 abgestellt. Über ein Rückschlagventil 75 in der Pumpleitung 73 ist dafür gesorgt, dass das Hydrauliköl nicht ins Reservoir 72 zurückfließen kann.Thus, if so much hydraulic oil is pumped into the line system of the lifting device 1 by means of the pump 71, that this limit pressure of 10 bar is reached in the piston head space 12a of the first lifting cylinder 10, the lifting piston 13 lifts there and further oil is removed from the piston ring space 12b first Hubzyünders 10 displaced and pumped through the line 4 in the piston head space 12a 'of the second Hubzyünders 10'. This leads to a simultaneous lifting of the lifting piston 13 'in the second lifting cylinder 10' and to a displacement of the hydraulic oil from the piston ring chamber 12b 'of the second lifting cylinder 10', which in turn reaches the piston head space of the plunger cylinder 7 and raises the existing there lifting piston. If the lifting cylinders 10, 10 ', 7 are selected such that the piston ring surface of a respective preceding lifting cylinder 10, 10' corresponds to the piston bottom surface of the following lifting cylinder 10 ', 7, it is automatically ensured that the lifting pistons are extended completely uniformly, since in the previous lifting cylinder in the piston annulus exactly the amount of hydraulic oil is displaced, which is needed to raise the reciprocating piston in the subsequent lifting cylinder by the same distance. If the load is to be held in a certain position, the pump 71 is simply turned off. A check valve 75 in the pumping line 73 ensures that the hydraulic oil can not flow back into the reservoir 72.
Bei der Erstbefüllung kann zudem dafür gesorgt werden, dass mit Hilfe einer (optionalen) Entlüftungsschraube 6 in der Leitung 5 kurz vor dem letzten Zylinder 7 das Hydrauliköl, wenn es unter genügend Druck steht, entlüftet wird. Zum Absenken ist parallel zur Pumpleitung 73, an welcher die Pumpe 71 angeordnet ist, eine Rückführleitung 74 zum Reservoir 72 an die Anschlussleitung 8 angeschlossen. In dieser Rückführleitung 74 befindet sich ein Absenkventil 76, welches zum Absenken auf Durchlass gestellt wird. Das Hydrauliköl kann dann weiter durch eine Senkbremse 77 (in Form eines Durchflussbegrenzers) in das Reservoir 72 zurückgelangen.In the initial filling can also be ensured that with the help of an (optional) bleed screw 6 in the line 5 just before the last cylinder 7, the hydraulic oil when it is under sufficient pressure, is vented. For lowering, a return line 74 to the reservoir 72 is connected to the connecting line 8 parallel to the pumping line 73, on which the pump 71 is arranged. In this return line 74 is a lowering valve 76, which is provided for lowering to passage. The hydraulic oil may then continue to pass back into the reservoir 72 through a counterbore 77 (in the form of a flow restrictor).
Um eine Überlastung der Pumpe 71 zu vermeiden, sind die Pumpleitung 73 hinter der Pumpe 71 und die Rückführleitung 74 über ein Druckbegrenzungsventil 78, beispielsweise mit einem Maximaldruck von 250 bar untereinander verbunden.To avoid overloading the pump 71, the pumping line 73 behind the pump 71 and the return line 74 via a pressure relief valve 78, for example, with a maximum pressure of 250 bar connected to each other.
Figur 6 zeigt ein Beispiel für eine weitere Hubvorrichtung 1 ', welche sehr ähnlich aufgebaut ist wie die Hubvorrichtung 1 in Figur 5. Ein Unterschied besteht darin, dass als letzter Zylinder 10' in der Zylinderreihe kein einfacher Plungerzylinder wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5, sondern ebenfalls ein erfindungsgemäßer Hubzylinder 10" genutzt wird. Bei diesem ist der Anschluss 23 des Kolbenringraums 12b über eine Leitung 9 mit der Hydrauliksteuerung 70' verbunden, die dementsprechend etwas anders aufgebaut ist als die Hydrauliksteuerung 70 in Figur 5.FIG. 6 shows an example of a further lifting device 1 'which has a very similar structure to the lifting device 1 in FIG. 5. A difference is that the last cylinder 10' in the row of cylinders is not a simple plunger cylinder as in the exemplary embodiment according to FIG. In this case, the connection 23 of the piston ring space 12b is connected via a line 9 to the hydraulic control 70 ', which accordingly has a slightly different construction than the hydraulic control 70 in FIG.
Diese erweiterte Hydrauliksteuerung 70' weist nun ein mit der Leitung 9 gekoppeltes Leitungsstück 81 auf, in welches ein Druckbegrenzerventil 80 eingebaut ist. Über dieses Druckbegrenzerventil 80 ist die Leitung 9 mit der Rückführleitung 74 zum Reservoir 72 verbunden, wobei die Verbindungsstelle hinter dem Absenkventil 76 liegt. Das Hydrauliköl kann folglich aus dem Kolbenringraum 12b" des letzten Zylinders 10" über das Druckbegrenzerventil 80 ins Reservoir 72 zurückfließen, wenn der vom Druckbegrenzerventil 80 vorgegebene Maximaldruck in dem Kolbenringraum 12b' des letzten Zylinders überschritten ist. Über eine Bypassleitung 82 mit einem Rückschlagventil 79 kann das Druckbegrenzungsventil 80 auch bezüglich einer Strömung in Richtung des Hubzylinders 10" überbrückt werden. Das Druckbegrenzerventil 80 ist hier vorzugsweise auf 50 bar eingestellt. Oberhalb von 50 bar lässt sich Öl bzw. die Luft im System nicht mehr komprimieren. Dementsprechend lässt sich im System auch kein Öl mehr zugeben. Außerdem sind die Hubkolben so dimensioniert, dass genau dann, wenn im Kolbenringraum 12b1 des letzten Hubzylinders 10" der Druck von 50 bar anliegt, im Kolbenbodenraum 12a des ersten Hubzylinders 10 ein Grenzdruck von z. B. 10 bar erreicht ist. Im Kolbenbodenraum 12a' des zweiten Hubzylinders 10' liegt dann ein Druck von z. B. 20 bar an und im Kolbenbodenraum 12a" des dritten Hubzylinders 10" ein Druck von z. B. 40 bar. Die Anschlagelemente in den Hubzylindern 10, 10', 10" sind jeweils so eingestellt, dass sie genau bei diesen Grenzdrücken in die Leerstellung gedrückt werden und folglich die ersten Ventileinheiten schließen.This extended hydraulic control 70 'now has a line piece 81 which is coupled to the line 9 and into which a pressure relief valve 80 is installed. Via this pressure relief valve 80, the line 9 is connected to the return line 74 to the reservoir 72, wherein the connection point is behind the lowering valve 76. The hydraulic oil can consequently flow back from the piston ring space 12b "of the last cylinder 10" via the pressure limiting valve 80 into the reservoir 72, when the maximum pressure predetermined by the pressure limiting valve 80 in the piston ring space 12b 'of the last cylinder is exceeded. Via a bypass line 82 with a check valve 79, the pressure limiting valve 80 can also be bridged with respect to a flow in the direction of the lifting cylinder 10 ". The pressure relief valve 80 is here preferably set to 50 bar. Above 50 bar, oil or the air in the system can no longer be compressed. Accordingly, no oil can be added in the system. In addition, the reciprocating pistons are dimensioned so that precisely when the pressure of 50 bar rests in the piston ring space 12b 1 of the last lifting cylinder 10, a limiting pressure of, for example, 10 bar is reached in the piston head space 12a of the first lifting cylinder 10. In the piston head space 12a The second lifting cylinder 10 'then has a pressure of, for example, 20 bar and a pressure of, for example, 40 bar in the piston bottom space 12a "of the third lifting cylinder 10". are each set so that they are pressed at exactly these limit pressures in the empty position and thus close the first valve units.
Mit diesem Aufbau lässt sich dafür sorgen, dass durch einfaches Einpumpen des Hydrauliköls bei der Erstinbetriebnahme oder nach einem Ölwechsel mit der Pumpe 71 genau so viel Öl in das System gepumpt wird, bis die Luft vollkommen komprimiert ist bzw. durch eine optionale Entlüftungsschraube 6 das System entlüftet worden ist. Das System ist dann im Idealzustand befüllt. Weitere Maßnahmen zur Entlüftung sind nicht notwendig.With this construction, it can be ensured that by simply pumping in the hydraulic oil during initial startup or after an oil change with the pump 71, just as much oil is pumped into the system until the air is completely compressed or through an optional bleeder screw 6 the system has been vented. The system is then filled in the ideal condition. Further measures for venting are not necessary.
Automatisch werden bei Erreichen des Drucks von 50 bar hinter dem letzten Hubzylinder 10' bei einem weiteren Zupumpen von Hydrauliköl in den ersten Hubkolben 10 alle Hubkolben 13, 13', 13" gleichmäßig angehoben. Auf einfache Weise können ebenso durch Betätigung des Absenkventils 76 hinter dem ersten Hubzylinder 10 alle Hubzylinder 10, 10', 10" gleichmäßig wieder eingefahren werden.Automatically, all the reciprocating pistons 13, 13 ', 13 "are uniformly raised when the pressure of 50 bar behind the last lifting cylinder 10' is reached when hydraulic oil is pumped into the first reciprocating piston 10. In a simple manner, it is likewise possible to actuate the lowering valve 76 behind the piston first lifting cylinder 10 all lifting cylinders 10, 10 ', 10 "are retracted evenly.
Durch die Öffnung der Ventilanordnungen in den Hubkolben 13, 13', 13" im ganz ausgefahrenen Zustand wird dabei vermieden, dass einer der Hubzylinder 13, 13', 13" oben bleibt, wenn die externe Last F auf die Hubvorrichtung auf diesen Hubzylinder 10, 10', 10" kleiner ist als die durch den Restöldruck im Kolbenbodenraum auf den betreffenden Hubkolben 13, 13', 13" ausgeübte Kraft. Damit ist aiso sichergestellt, dass auch bei einer sehr ungleichmäßigen Belastung der Hebebühne 2 alle Hubzylinder 10, 10', 10" immer gleichmäßig einfahren.By the opening of the valve assemblies in the reciprocating piston 13, 13 ', 13 "in the fully extended state is thereby avoided that one of the lifting cylinder 13, 13', 13" remains above when the external load F on the lifting device on this lifting cylinder 10, 10 ', 10 "is smaller than that by the residual oil pressure in the piston head space on the relevant reciprocating piston 13, 13 ', 13 "force, thus aiso ensures that even with a very uneven loading of the lift 2, all the lifting cylinders 10, 10', 10" always retract evenly.
Mit den erfindungsgemäßen Hubzylindern lässt sich also in der dargestellten Weise eine Hubvorrichtung mit ideal gekoppelten Hubzylindern aufbauen, welche ohne eine mechanische Verbindung, ohne Wegaufnehmer etc. sowie lastunabhängig einen fast perfekter Gleichlauf mit nur minimalen Fehlern erreichen. Eine Wartung dieses Systems ist allenfalls bei einem Materialausfall, beispielsweise zum Wechseln von Dichtungsringen, notwendig. Eine regelmäßige Wartung zur Entlüftung wie in anderen Systemen ist dagegen nicht erforderlich. Bei jedem Ausfahren und Einfahren der Hubzyiinder wird in der untersten Stellung zwangsläufig ein Ausgleich zwischen den Zylindern durchgeführt und außerdem kurzzeitig eine Spülung mit Hydrauliköl vorgenommen.Thus, with the lifting cylinders according to the invention, a lifting device with ideally coupled lifting cylinders can be constructed, which achieve a nearly perfect synchronism with only minimal errors without a mechanical connection, without a displacement transducer, etc. and load-independent. A maintenance of this system is at best in case of material failure, for example, to change sealing rings, necessary. On the other hand, it is not necessary to perform regular maintenance for ventilation, as in other systems. At each extension and retraction of Hubzyiinder inevitably a balance between the cylinders is carried out in the lowest position and also made a short rinse with hydraulic oil.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den in den Figuren und der Beschreibung dargestellten Hubzylindern und Hubvorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, die vom Fachmann in einem weiten Umfang variiert werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere wird noch einmal darauf hingewiesen, dass bestimmte, in den Ausführungsbeispielen gezeigte Merkmale auch optional sind, wie beispielsweise die Verwendung einer Entlüftungsschraube in der Hubvorrichtung oder die Verwendung einer zweiten Ventileinheit in der Ventilanordnung, welche die Ventilanordnung im ausgefahrenen Zustand öffnet, sofern beispielsweise im System sichergestellt ist, dass die Last auf alle Hubzylinder einigermaßen gleichmäßig ist. In diesem Fall kann beispielsweise auch auf das Rückschlagventil verzichtet werden, welches ja in erster Linie benötigt wird, damit die Ventilanordnung im ausgefahrenen Zustand nur in einer Richtung durchströmbar ist. Insbesondere können die Hubzylinder auch je nach Einsatzzweck und konkretem Aufbau der Hubvorήchtung auch für andere Grenzdrücke als die angegebenen ausgelegt sein. It is finally pointed out once again that the lifting cylinders and lifting devices illustrated in the figures and the description are merely exemplary embodiments which can be varied to a large extent by the person skilled in the art without departing from the scope of the invention. In particular, it should again be noted that certain features shown in the embodiments are also optional, such as the use of a bleed screw in the lifting device or the use of a second valve unit in the valve assembly, which opens the valve assembly in the extended state, for example in the system it is ensured that the load on all lifting cylinders is fairly even. In this case, for example, can be dispensed with the check valve, which is indeed required in the first place, so that the valve assembly in the extended state can only be flowed through in one direction. In particular, depending on the intended use and the specific structure of the lifting device, the lifting cylinders can also be designed for limit pressures other than those specified.

Claims

Patentansprüche claims
1. Hubzylinder (10, 10', 10") mit einem Zylinderhohlraum (12) und einem im Zylinderhohlraum (12) angeordneten Hubkolben (13), welcher einen Kolbenabschnitt (13a) und einen Stangenabschnitt (13b) umfasst und welcher den Zylinderhohlraum (12) in einen Kolbenbodenraum (12a) und einen Kolbenringraum (12b) unterteilt, gekennzeichnet durch eine Ventilanordnung (25), welche im geöffneten Zustand eine von einem Fluid zwischen dem Kolbenbodenraum (12a) und dem Kolbenringraum (12b) durchströmbare Verbindung öffnet und im geschlossenen Zustand diese Verbindung verschließt und welche so ausgebildet ist, dass die Ventilanordnung (25) in beiden Richtungen zwischen dem Kolbenbodenraum (12a) und dem Kolbenringraum (12b) durchströmbar geöffnet ist, wenn der Hubkolben (11) in einer eingefahrenen Position ist und der Fluiddruck im Kolbenbodenraum (12a) unterhalb eines vorgegebenen Grenzdrucks liegt, und dass die Ventilanordnung (25) geschlossen ist, wenn der Fluiddruck oberhalb des Grenzdrucks ist oder wenn der Hubkolben (11) in einer teilweise ausgefahrenen Position ist.A lifting cylinder (10, 10 ', 10 ") having a cylinder cavity (12) and a piston (13) arranged in the cylinder cavity (12), which comprises a piston section (13a) and a rod section (13b) and which holds the cylinder cavity (12 ) in a piston bottom space (12a) and a piston annulus (12b), characterized by a valve assembly (25) which opens in the open state of a fluid between the piston head space (12a) and the piston annulus (12b) through which connection and in the closed state closes this connection and which is designed so that the valve assembly (25) in both directions between the piston head space (12a) and the piston annulus (12b) is opened through-flow when the reciprocating piston (11) is in a retracted position and the fluid pressure in the piston head space (12a) is below a predetermined limit pressure, and that the valve assembly (25) is closed when the fluid pressure is above the limit pressure or when the reciprocating piston (11) is in a partially extended position.
2. Hubzylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (25) so ausgebildet ist, dass die Ventilanordnung (25) zumindest in einer Strömungsrichtung vom Kolbenbodenraum zum Kolbenringraum auch geöffnet ist, wenn der Hubkolben (13) in einer ausgefahrenen Position ist.2. Lifting cylinder according to claim 1, characterized in that the valve arrangement (25) is formed so that the valve arrangement (25) is at least in a flow direction from the piston head space to the piston ring space also open when the reciprocating piston (13) is in an extended position.
3. Hubzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (25) im Hubzylinder (13) integriert ist.3. Lifting cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the valve arrangement (25) in the lifting cylinder (13) is integrated.
4. Hubzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenbodenraum (12a) und der Kolbenringraum (12b) über zwei im Hubkolben (13) verlaufende Wege miteinander verbunden sind, wobei die Wege jeweils durch eine im Hubkolben (13) angeordnete Ventileinheit (26, 27) verschlossen sind und eine Ventileinheit (26) automatisch nur geöffnet ist, wenn der Hubkolben (13) in der eingefahrenen Position ist und der Fluiddruck im Kolbenbodenraum (12a) unterhalb des Grenzdrucks liegt und eine andere Ventileinheit (27) automatisch nur geöffnet ist, wenn der Hubkolben (13) in der ausgefahrenen Position ist.4. Lifting cylinder according to claim 3, characterized in that the piston head space (12a) and the piston ring space (12b) via two in the reciprocating piston (13) extending paths are interconnected, wherein the paths in each case by a in the reciprocating piston (13) arranged valve unit (26 . 27) are closed and a valve unit (26) is automatically opened only when the reciprocating piston (13) is in the retracted position and the fluid pressure in the piston head space (12a) is below the limit pressure and another valve unit (27) is automatically opened, when the reciprocating piston (13) is in the extended position.
5. Hubzylinder nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (25) eine im Hubkolben (13) angeordnete erste Ventileinheit (16) mit einem ersten Ventilkolben (54) aufweist, welche so ausgebildet ist, dass sie hinsichtlich des Fluiddrucks im Kolbenbodenraum (12a) druckausgeglichen ist und durch einen bestimmten mechanischen Druck geöffnet wird, und dass im Kolbenbodenraum (12a) ein Anschlagelement (60) angeordnet ist, dass so ausgebildet und/oder gelagert ist, dass es sich bei einem Fluiddruck im Kolbenbodenraum (12a) unterhalb des Grenzdrucks in einer Anschlagstellung befindet und in der eingefahrenen Position des Hubkolbens (13) auf den ersten Ventilkolben (54) einen mechanischen Druck zur Öffnung der ersten Ventileinheit (26) ausübt und dass es bei einem Fluiddruck im Kolbenbodenraum (12a) oberhalb des Grenzdrucks in eine Leerstellung gedrückt wird, so dass es in der eingefahrenen Position des Hubkolbens (13) keinen mechanischen Druck auf den ersten Ventilkolben (54) ausübt.5. Lifting cylinder according to claim 3 or 4, characterized in that the valve arrangement (25) has a in the reciprocating piston (13) arranged first valve unit (16) with a first valve piston (54) which is formed so that they are with respect to the fluid pressure in Piston bottom space (12a) is pressure-balanced and is opened by a certain mechanical pressure, and that in the piston head space (12a) a stop element (60) is arranged, which is designed and / or stored so that it is at a fluid pressure in the piston head space (12a) is below the limit pressure in a stop position and in the retracted position of the reciprocating piston (13) on the first valve piston (54) exerts a mechanical pressure to open the first valve unit (26) and that at a fluid pressure in the piston head space (12a) above the limit pressure is pressed into an empty position, so that in the retracted position of the reciprocating piston (13) no mechanical pressure on the first Venti Lkolben (54) exercises.
6. Hubzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (60) in einer Ausnehmung (20) in einem Boden (19) des Hubzylinders (10) gegenüber dem im Hubkolben (13) gelagerten ersten Ventilkolben (54) angeordnet ist und durch ein Federelement (63) in der Anschlagstellung gehalten wird, wobei das Federelement (63) so ausgebildet ist, dass das Anschlagelement (60) durch einen Druck im Kolbenbodenraum (12a) oberhalb des Grenzdrucks in die Leerstellung gedrückt wird.6. Lifting cylinder according to claim 5, characterized in that the stop element (60) in a recess (20) in a bottom (19) of the lifting cylinder (10) relative to the piston (13) mounted in the first valve piston (54) is arranged and by a spring element (63) is held in the stop position, wherein the spring element (63) is formed so that the stop element (60) is pressed by a pressure in the piston head space (12a) above the limit pressure in the empty position.
7. Hubzylinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben (54) im Hubkolben (13) so gelagert ist, dass er mittels eines Federelements (33) zum Kolbenbodenraum (12a) hin in eine Schiießsteliung gedrückt wird, in der der erste Ventilkolben (54) mit einer Dichtfläche (41) gegen einen im Hubkolben (13) angeordneten ersten Ventilsitz (42) drückt, und in der der erste Ventilkolben (54) aus dem Hubkolben (13) in den Kolbenbodenraum (12a) hineinragt.7. Lifting cylinder according to claim 5 or 6, characterized in that the first valve piston (54) in the reciprocating piston (13) is mounted so that it by means of a spring element (33) to the piston head space (12 a) out in a Schiießsteliung is pressed, in which the first valve piston (54) with a sealing surface (41) against a piston arranged in the piston (13) first valve seat (42) presses, and in which the first valve piston (54) from the reciprocating piston (13) in the Piston floor space (12 a) protrudes.
8. Hubzylinder nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben (54) im Hubkolben (13) in einer ersten Ventilbohrung (56) zwischen einem ersten Hohlraum (28) im Hubkolben (13) und dem Kolbenbodenraum (12a) gelagert ist, wobei der erste Hohlraum (28) und der Kolbenbodenraum (12a) so miteinander verbunden sind, dass ein Fluid vom Kolbenbodenraum (12a) in den ersten Hohlraum (28) strömen kann, und wobei die Querschnittfläche des ersten Ventilkolbens (54) zum Kolbenbodenraum (12a) hin und die Querschnittfläche des ersten Ventilkolbens (54) zum ersten Hohlraum (28) hin im Wesentlichen gleich groß sind.8. Lifting cylinder according to one of claims 5 to 7, characterized in that the first valve piston (54) in the reciprocating piston (13) in a first valve bore (56) between a first cavity (28) in the reciprocating piston (13) and the piston head space (12a ), wherein the first cavity (28) and the piston head space (12a) are interconnected so that a fluid from the piston head space (12a) in the first cavity (28) can flow, and wherein the cross-sectional area of the first valve piston (54) towards the piston bottom space (12a) and the cross-sectional area of the first valve piston (54) are substantially equal to the first cavity (28).
9. Hubzylinder nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Verbindung zwischen dem ersten Hohlraum (28) des Hubkolbens (13) und dem Kolbenringraum (12b), wobei der erste Ventilkolben (54) in der Schließstellung die Verbindung verschließt.9. Lifting cylinder according to claim 8, characterized by a connection between the first cavity (28) of the lifting piston (13) and the piston ring space (12b), wherein the first valve piston (54) closes the connection in the closed position.
10. Hubzylinder nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (25) eine im Hubkolben (13) angeordnete zweite Ventileinheit (27) mit einem zweiten Ventilkolben (55) aufweist, welche so ausgebildet ist, dass sie hinsichtlich des Fluiddrucks im Kolbenringraum (12b) druckausgeglichen ist und durch einen mechanischen Druck geöffnet wird, wenn der Hubkolben (13) in der ausgefahrenen Position ist.10. Lifting cylinder according to one of claims 3 to 9, characterized in that the valve arrangement (25) has a in the reciprocating piston (13) arranged second valve unit (27) with a second valve piston (55) which is formed so that they are in terms of Fluid pressure in the piston annulus (12b) is pressure balanced and is opened by a mechanical pressure when the reciprocating piston (13) is in the extended position.
11. Hubzylinder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilkolben (55) im Hubkolben (13) so gelagert ist, dass er mittels eines Federelements (34) zum Kolbenringraum (12b) hin in eine Schließstellung gedrückt wird, in der der zweite Ventilkolben (55) mit einer Dichtfläche (43) gegen einen im Hubkoiben (13) angeordneten zweiten Ventilsitz (44) drückt und in der der zweite Ventilkolben (55) aus dem Hubkolben (13) in den Kolbenringraum (12b) hineinragt.11. Lifting cylinder according to claim 10, characterized in that the second valve piston (55) in the reciprocating piston (13) is mounted so that it is pressed by means of a spring element (34) to the piston ring space (12b) out in a closed position in which the second Valve piston (55) with a Sealing surface (43) against a Hubkoiben (13) arranged second valve seat (44) presses and in which the second valve piston (55) protrudes from the reciprocating piston (13) in the piston annulus (12b).
12. Hubzylinder nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilkolben (55) im Hubkolben (13) in einer zweiten Ventilbohrung (57) zwischen einem zweiten Hohlraum (29) im Hubkolben (13) und dem Kolbenringraum (12b) gelagert ist, wobei der zweite Hohlraum (29) und der Kolbenringraum (12b) so miteinander verbunden sind, dass ein Fluid zwischen dem Kolbenringraum (12b) und dem zweiten Hohlraum (29) strömen kann, und wobei die Querschnittfläche des zweiten Ventilkolbens (55) zum Koibenringraurn (12b) hin und die Querschnittfläche des zweiten Ventilkolbens (55) zum zweiten Hohlraum (29) hin im Wesentlichen gleich groß sind.12. Lifting cylinder according to claim 10 or 11, characterized in that the second valve piston (55) in the reciprocating piston (13) in a second valve bore (57) between a second cavity (29) in the reciprocating piston (13) and the piston annulus (12b) stored is, wherein the second cavity (29) and the piston annulus (12b) are interconnected so that a fluid between the piston annulus (12b) and the second cavity (29) can flow, and wherein the cross-sectional area of the second valve piston (55) for Koibenringraurn (12b) and the cross-sectional area of the second valve piston (55) to the second cavity (29) are substantially equal in size.
13. Hubzylinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste13. Lifting cylinder according to claim 12, characterized in that the first
Hohlraum (28) und der zweite Hohlraum (29) im Hubkolben (13) über zweiCavity (28) and the second cavity (29) in the reciprocating piston (13) via two
Wege (30, 31) miteinander verbunden sind und der eine Weg (30) in der Schließstellung des ersten Ventilkolbens (54) durch den ersten VentilkolbenWays (30, 31) are interconnected and the one path (30) in the closed position of the first valve piston (54) through the first valve piston
(54) verschlossen ist und der andere Weg (31 ) in der Schließstellung des zweiten Ventilkolbens (55) durch den zweiten Ventilkolben (55) verschlossen ist.(54) is closed and the other way (31) in the closed position of the second valve piston (55) through the second valve piston (55) is closed.
14. Hubzylinder nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben (54) eine Bohrung (45) aufweist, durch welche der erste Hohlraum (28) und der Kolbenbodenraum (12a) miteinander verbunden sind, und/oder dass der zweite Ventilkolben14. Lifting cylinder according to one of claims 8 to 13, characterized in that the first valve piston (54) has a bore (45) through which the first cavity (28) and the piston head space (12 a) are interconnected, and / or the second valve piston
(55) eine Bohrung (47) aufweist, durch welche der zweite Hohlraum (29) und der Kolbenringraum (12b) miteinander verbunden sind.(55) has a bore (47) through which the second cavity (29) and the piston annulus (12b) are interconnected.
15. Hubzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (25) ein Rückschlagventil (36) aufweist, weiches ein Rückströmen des Fluids vom Kolbenringraum (12b) in den Kolbenbodenraum (12a) verhindert.15. Lifting cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the valve arrangement (25) has a check valve (36) has, which prevents a backflow of the fluid from the piston ring space (12b) in the piston head space (12a).
16. Hubzylinder nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (25) ein Stellelement (37) aufweist, welches in der eingefahrenen Position des Hubkolbens (13) das Rückschlagventil (36) öffnet, so dass das Fluid vom Kolbenringraum (12b) in den Kolbenbodenraum (12a) strömen kann.16. Lifting cylinder according to claim 15, characterized in that the valve arrangement (25) has an actuating element (37), which in the retracted position of the lifting piston (13) opens the check valve (36), so that the fluid from the piston ring space (12 b) in the piston bottom space (12a) can flow.
17. Hubzylinder nach Anspruch 14 und Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (36) die Bohrung (45) im ersten Ventilkolben (54) zwischen dem ersten Hohlraum (28) im Hubkolben (13) und dem Koibenbodenraum (12b) verschließt und das Stellelement (37) einen durch die Bohrung (45) verlaufenden Stößel (37) umfasst.17. Lifting cylinder according to claim 14 and claim 16, characterized in that the check valve (36) closes the bore (45) in the first valve piston (54) between the first cavity (28) in the reciprocating piston (13) and the Koibenbodenraum (12b) and the adjusting element (37) comprises a plunger (37) extending through the bore (45).
18. Hubvorrichtung (1) mit einem Hubzylinder (10, 10', 10") nach einem der Ansprüche 1 bis 17.18 lifting device (1) with a lifting cylinder (10, 10 ', 10 ") according to one of claims 1 to 17.
19. Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch mehrere in Reihe hintereinander geschaltete Hubzylinder (10, 10', 10") nach einem der19. Lifting device (1) according to claim 18, characterized by a plurality of series-connected in series lifting cylinder (10, 10 ', 10 ") according to one of
Ansprüche 1 bis 17.Claims 1 to 17.
20. Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenbodenraum (12a) eines ersten Hubzylinders (10) in der Reihe mit einer Pumpe (71) verbunden ist, welche zum Ausfahren des ersten Hubzylinders (10) aus einem Reservoir (72) ein Fluid in den Kolbenbodenraum (12a) pumpt, und der Kolbenbodenraum (12a) des ersten Hubzylinders außerdem über ein Absenkventil (76) mit dem Reservoir (72) verbunden ist, wobei bei geöffnetem Absenkventil (76) das Fluid beim Einfahren des Hubkolbens (13) in den Hubzylinder (10) in das Reservoir (72) zurückgedrückt wird. 20. Lifting device (1) according to claim 19, characterized in that the piston head space (12a) of a first lifting cylinder (10) is connected in series with a pump (71), which for extending the first lifting cylinder (10) from a reservoir (10). 72) pumps a fluid into the piston head space (12a), and the piston head space (12a) of the first lift cylinder is also connected via a lowering valve (76) to the reservoir (72), wherein with the lowering valve (76) open the fluid upon retraction of the reciprocating piston (13) is pushed back into the lifting cylinder (10) in the reservoir (72).
21. Hubvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein letzter Hubzylinder (7) in der Reihe ein Plungerzylinder (7) ist.21. Lifting device according to claim 19 or 20, characterized in that a last lifting cylinder (7) in the row is a plunger cylinder (7).
22. Hubvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein letzter Hubzylinder (10") in der Reihe ein Hubzylinder (10") nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ist und der Kolbenringraum (12b") des letzten Hubzylinders (10") über ein Druckbegrenzungsventil (80) mit dem Reservoir (72) verbunden ist. 22. Lifting device according to claim 19 or 20, characterized in that a last lifting cylinder (10 ") in the row is a lifting cylinder (10") according to one of claims 1 to 18 and the piston ring space (12b ") of the last lifting cylinder (10"). ) is connected via a pressure relief valve (80) to the reservoir (72).
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