AT395047B - Topfartiger hydraulikzylinder - Google Patents

Description

AT 395 047 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen topfartigen Hydraulikzylinder mit einem Zylindertopf, einem Kolben als Topfdeckel, einem den Druckraum zwischen Zylindertopf und Kolben ausfüllenden gummielastischen Kunststoffkörper, der eine geschlossene Tasche mit einer zumindest im wesentlichen bodenparallelen Trennwand als Taschenboden bildet, die mit wenigstens einem axial in den Kunststoffkörper vorragenden Bodenansatz des Zylindertopfes 5 verbunden ist, und mit wenigstens einer den Bodenansatz und die Trennwand durchsetzenden, in die Tasche münden den Druckleitung für ein Hydraulikmittel.

Beim Einsatz von herkömmlichen Hydraulikzylindern zum Auf bringen oder Abtragen hoher Druckkräfte, die ein Kippmoment auf den Hydraulikzylinder mit sich bringen, werden aufwendige, kalottenförmige Druckübertragungsstücke eingesetzt, um den Hydraulikzylinder frei von Kippmomenten halten zu können. Die 10 erforderliche Dichtung zwischen der Zylinderwand und dem Kolben des Hydraulikzylinders schließt ja einen für ein

Verkippen des Kolbens notwendigen größeren Führungsspalt aus. Dazu kommt noch, daß die Zylinderwand selbst in örtlichen Bereichen nicht plastisch verformt werden darf, wenn nicht die Dichtung gefährdet werden soll. Aus diesem Grunde werden zur Aufnahme von Queikräften vergleichsweise lange Kolben eingesetzt, die die Bauhöhe erheblich vergrößern. Schließlich stellt sich für solche Hydraulikzylinder die Forderung, einen Werkstoff einzuset-15 zen, der nicht nur ein geringes elastisches Dehnungsverhalten, sondern auch einen geringen Wärmedehnungs-koeffizienten aufweist, damit der Führungsspalt zwischen dem Kolben und der Zylinderwand unter einer entsprechenden Belastung des Hydraulikzylinders nicht auf ein die Dichtung gefährdendes Maß aufgeweitet werden kann.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bei Topflagem, insbesondere für den Brückenbau, bekannt (DE-PS 3 410 275), den Druckraum zwischen dem Zylindertopf und dem als Topfdeckel ausgebildeten Kolben mit einem 20 gummielastischen Kunststoffkörper, im allgemeinen einem Elastomere auszufüllen, der einen für ein Verkippen des

Kolbens gegenüber dem Zylindertopf ausreichend großen Führungsspalt zwischen der Topfwand und dem Kolben zuläßt, ohne die Abdichtung dieses Führungsspaltes gegenüber einem Kunststoffdurchtritt befürchten zu müssen. Zur Beaufschlagung eines solchen Topflagers dient ein Hydraulikmittel, das in eine geschlossene Tasche innerhalb des Kunststoffkörpers gedrückt wird, das aufgrund seiner Inkompressibilität unter Aufweitung der Tasche gegen den 25 Kolben verdrängt wird und diesen anhebt. Eine den Boden dies»' Tasche bildende, mit einem Bodenansatz des Zylindertopfes verbundene Trennwand, die im Bereich der Hydraulikmittelzufuhr durch eine den Bodenansatz durchsetzende Druckleitung ausgenommen ist, soll dabei für einen über die Räche der Trennwand vergleich-mäßigten Aufbau einer Hydraulikmittelblase sorgen, um ein gleichmäßiges Anheben der Kunststoffschichtoberhalb der Tiennfolie sicherzustellen. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß bei hohen Hydraulikmitteldrücken 30 die Trennwand aus der Kunststoffkörpertasche herausgezogen oder die Kolbendichtung vom Kolben abgezogen wird, weü sich keine kontrollierte Verformung des gummielastischen Kunststoffkörpers einstellt, so daß trotz der vorteilhaften Voraussetzungen solcher Topflager hinsichtlich der Aufnahme von Kippmomenten und von Querkräften oder bezüglich der Unempfindlichkeit gegenüber Werkstoffdehnungen der Einsatz dieser Topflager beschränkt bleibt 35 Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen topfartigen Hydraulikzylinder der eingangs geschilderten

Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß die auf dem Einsatz eines gummielastischen Kunststoffkörpers beruhenden Vorteile voll ausgenütztwerdenkönnen,ohne diemiteiner unkontrollierten Verformungdes Kunststoff-körpers verbundenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß an die Trennwand eine gegen den Kolben vorragendeUm-40 fangswandanschließt,zwischenderundderTopfwandsicheinFührungsspaltfürdieVerformungdesKunststoffkörpers ergibt

Durch diese Maßnahme wird zwischen der Topfwand und der an die Trennwand anschließenden Umfangswand ein ringförmigerFührungsspaltfür dieVerformung des Kunststoffkörpers erhalten, wodurch derwesentliche Verformungsbereich des Kunststoffkörpers konstruktiv festgelegt werden kann. Die damit auf einen Umfangsbereich 45 beschränkte Verformung des gummielastischen Kunststoffkörpers verhindert, daß die Tasche des Kunststoffkörpers bei einer DruckbeaufschlagungvonderTrennwandabgezogen werden kann oderdaßsicheinTeil des Kunststoffkörpers zwischen den Kolben und die Kolbendichtung zwängt Die erfindungsgemäße Maßnahme bringt somit eine hohe Funktionssicherheit für den topfartigen Hydraulikzylinder mit sich, wobei die Rückstellung des Kolbens in seine Ausgangslage beim Ablassen des Hydraulikmittels aus der Tasche des Kunststoff körpers keinerlei Schwierigkeiten 50 ergibt, weil ja wegen der Beschränkung der Verformung des Kunststoffkörpers auf einen Umfangsbereich entlang der Topfwand die Tasche des Kunststoff körpers durch ein Absenken des kolbenseitigen Kunststoff körperteiles auf die Trennwand ohne weiteres wieder geschlossen werden kann.

Die an die Trennwand anschließende Umfangswand bildet somit eine Führungswand für die Verformung des Kunststoffkörpers, was eine entsprechende Wandhöhe voraussetzt, die den jeweiligen Verhältnissen entsprechend 55 gewählt werden kann. Damit die Umfangswand ihre Führungsaufgaben erfüllen kann, muß ein Anhaften dieser Wand an dem Kunststoffkörper verhindert werden. Die Wand selbstkann aber sehr unterschiedlich ausgebildet sein, wenn sichergestellt ist, daß sie den Verformungsbereich des Kunststoffkörpers bestimmt Besonders einfache -2-

Claims (2)

1. AT 395 047 B Konstruktionsverhältnisse ergeben sich jedoch, wenn die Umfangswand aus einem hochgezogenen Randabschnitt der Trennwand besteht. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen 5 Fig. 1 einen erfindungsgemäßen topfartigen Hydraulikzylinder in einem schematischen Axialschnitt ohne Hydraulikmittelbeaufschlagung und Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung des Hydraulikzylinders, jedoch mit einer Hydraulikmittelbeaufschlagung. 10 DerdargestelltetopfartigeHydraulikzylinderbestehtimwesentlichenauseinemZylindertopf(l)undeinemeinen Topfdeckel bildenden Kolben (2), der eine an der Topfwand anliegende Kolbendichtung (3) trägt. Der sich zwischen dem Zylindertopf (1) und dem Kolben (2) ergebende Druckraum ist mit einem gummielastischen Kunststoffkörper (4) ausgefüllt, das mit Abstand vom Topf boden (5) eine bodenparallele Tasche (6) bildet, in der eine bodenparallele Trennwand (7) als Taschenboden eingesetzt ist. Diese Trennwand (7) ist einstückig mit einem in den Kunststoff-15 körper (4) axial vorragenden Bodenansatz (8) verbunden, durch den eine in die Tasche (6) mündende Druckleitung (9) für ein Hydraulikmittel geführt ist. Zum Unterschied zu bekannten Topflagem dieser Art ist die Trennwand (7) jedoch mit einer außen anschließenden Umfangs wand (10) versehen, die gemäß dem Ausführungsbeispiel aus einem hochgezogenen Randabschnitt der Trennwand (7) besteht Diese Umfangswand (10), die nicht an dem Kuns-tstoffkörper (4) anhaftet trennt von dem übrigen Kunststoffkörper einen Umfangsbereich ab, der bei einer Hydraulikmi-20 ttelbeaufschlagung des Hydraulikzylinders die wesentliche Verformung erfährt, wie dies in der Fig. 2 veranschaulicht ist Das in die Tasche (6) gedrückte Hydraulikmittel bildet dabei unter Aufweitung der Tasche oberhalb der Trennwand (7) eine im wesentlichen durch dieUmfangswand (10) begrenzteHydraulikmittelblase, über die der kolbenseitige Teil des Kunststoffkörpers (4) und damit der Kolben (2) angehoben wird. Wie der Fig. 2 außerdem zu entnehmen 25 ist kann sich zufolge der Beschränkung der V erformung des Kunststoffkörpers auf einen Umfangsbereich keine das Absenken des Kolbens (2) beeinträchtigende Verformung des Kunststoff körpers einstellen, so daß mit dem Ablassen des Hydraulikmittels die Ausgangstage gemäß der Fig. 1 erreicht wird. 30 PATENTANSPRÜCHE 35 1. Topfartiger Hydraulikzylinder mit einem Zylindertopf, einem Kolben als Topfdeckel, einem den Druckraum zwischen Zylindertopf und Kolben ausfüllenden gummielastischen Kunststoffkörper, der eine geschlossene Tasche miteiner zumindest im wesentlichen bodenparallelen'TrennwandalsTaschenbodenbüdet die mit wenigstens einem 40 axial in den Kunststoff körper vorragenden Bodenansatz des Zylindertopfes verbunden ist und mit wenigstens einer den BodenansatzunddieTrennwanddurchsetzenden,indieTaschemündendenDruckleitungfüreinHydraulikmittel, dadurch gekennzeichnet, daß an die Trennwand (7) eine gegen den Kolben (2) vorragende Umfangswand (10) anschließt zwischen der und der Topfwand sich ein Führungsspalt für die Verformung des Kunststoffkörpers (4) ergibt 45
2. 2. Topfartiger Hydraulikzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswand (10) aus einem hochgezogenen Randabschnitt der Trennwand (7) besteht 50 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3- 55