DE1964076C3 - Arbeitszylinder mit Eilgang und Krafthub - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder mit Eilgang und Krafthub gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Diese bekannten Arbeitszylinder mit Eilgangkolben haben den Vorteil, daß während des Eilganghubes der Arbeitskolben in seiner Ausgangslage verbleibt und somit keinen den Arbeitshub vermindernden Leerhub ausführt. Nachteilig wirkt es sich bei diesen bekannten Arbeitszylindern aus, daß nach einmaligem Umschalten auf Arbeitshub ein Zurückschalten auf Eilganghub nicht möglich ist (US-PS 28 29 499).

Bei einem bekannten Arbeitszylinder mit Eilgangkolben gemäß der US-PS 28 29 498 werden die Arbeitsräume für den Eilgangkolben von einem am Kolben des Arbeitszylinders befestigten Zylinderrohr gebildet, das seinerseits in einer zylindrischen Verlängerung des Arbeitszylinders dichtend geführt ist. Dadurch ist dieses Zylinderrohr für den Eilgangkolben Teil des Kolbens des Arbeitszylinders und verschiebt sich im gleichen Maße wie dieser. Obwohl bei dieser bekannten Ausbildung des Arbeitszylinders mit Eilgangkolben der Arbeitsraum des Arbeitszylinders über dessen gesamten Hub von dem Zuführungsraum des Arbeitsmittels zum Eilgangkolben getrennt ist, läßt sich ein Zurückschalten vom Arbeitsgang in den Eilgang nicht durchführen, da der Durchmesser des Eilgangkolbens kleiner ist als der innere Durchmessser der zylindrischen Verlängerung des Arbeitszylinders zur Führung des Zylinderrohres des Eilgangkolbens.

Die Aufgabe der Erfindung besieht darin, einen Arbeitszylinder mit Eilgangkolben zu schaffen, der unabhängig von der Stellung des Arbeitskolbens vom Arbeitsgang zurück in den Eilgang schaltet.

Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnen den Merkmalendes Anspruches I erreicht.

Durch eine solche Ausführung des hohlzylindrischen Ansatzes ist der vom Zylinderboden und Arbeitskolben eingeschlossene Arbeits-Zylinderraum in jeder Stellung des Arbeitskolbens nur über das Schaltventil mit Druck zu beaufschlagen. Sobald daher der Druck vor dem Schaltventil infolge Fehlens einer entsprechenden, an der Kolbenstange angreifenden Gegenkraft so weit absinkt, daß das Schaltventil die Verbindung von der Druckmittelquelle zum Arbeits-Zylinderraum unterbricht, setzt sich wieder der Eilgangkolben in Bewegung, während der Arbeitskolben seine Stellung behält. Eine Bewegung des Arbeitskolbens wird bei geschlossenem Schallventil dadurch wirkungsvoll unterbunden, daß sich infolge der Differenz zwischen dem Durchmesser tier den Eilgangkolben aufnehmenden Axialbohrung und dem Außendurchmesser des hohlzylindrischen Ansatzes eine wirksame Ringfläche ergibt, die bei Druckbeaufschlagung den Arbeitskolben in Richtung seiner Ausgangsstellung belastet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargesleili. Die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt eines Eilgangzylinders.

In der Figur ist mit 1 das Zylindergehäuse und mit 2 der Arbeitskolben mit Dichtung 34 bezeichnet. In einer Axialbohrung 3 des Arbeitskolbens 2 ist Eilgangkolben 4 mit Kolbendichtung Aa sowie mi^!. nach außen geführter, mit Dichtung 31 im Gehäuse 1 abgedichteter Kolbenstange 5 geführt. Der von der Axialbohrung 3 des Arbeitskolbens 2 gebildete Zylinderraum 6 des Eilgangkolbens 4 sfeht über den mit dem Arbeitskolben 2 ein Teil bildenden und von einem mechanisch entsperrbaren Rückschlagventil 9 abschließbaren hohlzylindrischen Ansatz 7 mit einem Raum 8 in Verbindung. Dieser Raum 8 wird von einer Aussparung im Zylinderboden 20 gebildet. Der Raum 8 ist wahlweise mit der nicht gezeigten Druckmittelquelle oder dem Tank über ein ebenfalls nicht dargestelltes Steuerorgan verbindbar. Der vom Arbeitsicolben 2 und dem Zylinderboden 20 eingeschlossene Arbeits-Zylinderraum 10 ist über das als Zwei-Wegeventil mit zwei Schaltstellungen a, b ausgebildete Schaltventil 11 sowie über das Rückschlagventil 12 mit dem Raum 8 verbindbar. Die innere Begrenzung des Zylinderraumes 10 bildet der hohlzylindrische Ansatz 7. Die Abdichtung des Arbeitszylinderraumes 10 vom Raum 8 im Bereich des hohlzylindrischen Ansatzes 7 erfolgt mittels der Dichtung 30. Dadurch, daß die axiale Erstreckung des hohlzylindrischen Ansatzes 7 des Arbeitskolbens 2 über der Dichtung 30 hinaus größer ist als der Arbeitshub des Arbeitskolbens 2, ist in jeder Stellung des Arbeitskolbens der Arbeitszylinderraum 10 vom Raum 8 im Brreich des hydraulischen Ansatzes 7 wirkungsvoll abgedichtet. Eine Verbindung des Arbeitszylinderraumes 10 mit dem Raum 8 zur Zuführung von Druckmittel in den Arbeitszylinderraum 10 ist somit ausschließlich über das Schaltventil U und die Abführung des Druckmittels aus dem Arbeitszylinderraum in den Raum 8 ausschließlich über das Rückschlagventil 12 möglich.

Die Wirkungsweise des Arbeitszylinders ist folgende:

Bei Zuführung von Druckflüssigkeit in den Raum 8 strömt diese durch den hohlzylindrischen Ansatz 7 und das geöffnete Rückschlagventil 9 in den Zylinderraum 6 des Eilgangkolbens 4 ein. Solange an der nach außen geführten Kolbenstange 5 des Eilgangkolbens 4 keine äußere Kraft angreift — z. B. während einer Anstellbewegung —, kann sich im Raum 8 kein Druck aufbauen, der das Schaltventil Π in Durchgangsstellung b schalten könnte. Somit bewegt sich zunächst ausschließlich der Eilgangkolben 4 mit relativ kleiner Querschnittsfläche in

Pfeilrichtung 29. Sobald an der Kolbenstange 5 eine äußere Kraft angreift, die einen Druckanstieg im Raum 8 über dem am Schaltventil 11 eingestellten Druck bewirkt, schaltet das Schaltventil nach Überwindung der Kraft der einstellbaren Feder 14 in die Durchgangsstellung b, so daß der Zylinderraum 10 mit Druck beaufschlagt und der Arbeitskoiben 2 ebenfalls in Pfeilrichtung 20 bewegt wird. Nach Abheben des Arbeitskolbens 2 um einen geringen Betrag von der gezeigten Ausgangsstellung, schließt das von der Feder 17 in Schließrichtung beiastete Rückschlagventil 9 den Zylinderraum 6 des Eilgangkolbens 4 ab. Während der weiteren Bewegung des Arbeitskolbens stützt sich nunmehr der Eilgangkolben 4 auf der im Zylinderraum 6 eingeschlossenen Flüssigkeitssäule ab. Verringert sich die an der Eilgangkolbenstange 5 unmittelbar angreifende äußere Kraft so weit, daß der im Raum 8 herrschende Druck unter dem eingestellten Wert des Schalt ventils 11 absinkt, verschiebt die Feder 14 das Schaltventil 11 wieder in die gezeigte Ausgangsstellung a zurück und schließt den Zylinderraum 10 vom mit der Druckmittelquelle verbundenen Raum 8 ab. Eine weitere Druckbeaufschlagung der wirksamen Fläche 15 des Arbeitskolbens 2 ist damit unterbunden. Auf Grund der Verminderung der an der Eilgangkolbenstange 5 angreifenden äußeren Kraft, öffnet das dem Raum 8 zuströmende Druckmittel das Rückschlagventil 9 zum Raum 6 des Eilgangkolbens 4 und bewegt letzteren wieder in Ausfahrrichtung gemäß Pfeil 29. Wächst die an der Eilgangkolbenstange 5 angreifende Kraft wieder auf den am Schaltventil U eingestellten Wert an, wiederholt sich das Arbeitsspiel von neuem.

Zum Zurückfahren des Eilgang- und des Arbeitskolbens in die Ausgangsstellung wird der Raum 8 über ein nicht dargestelltes Wegeventil mit dem Tank und der obere Zylinderraum 16 über die Zuleitung 16a mit der Druckmittelquelle verbunden. Durch die Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 16 wird außer der wirksamen Fläche 28 des Arbeitskolbens 2 auch die w irksame Fläche 21 des Eilgangkolbens 4 über den Spalt 22 zwischen Bohrung 23 des Arbeitskolbens und der Eilgangkolbenstange 5 vom Druckmittel beaufschlagt.

Während der Rückzugsbewegung von Arbeits- und Eilgangkolben verschiebt sich zunächst der Arbeitskolben 2 in seine Ausgangsstellung, wobei die im Zylinderraum 10 befindliche Hydraulikflüssigkeit über das Rückschlagventil 12 in den m.t dem Tank in Verbindung stehenden Raum 8 verdrängt wird. Sobald der Arbeitsholben 2 in Nähe der gezeigten Ausgangsstellung kommt, wird der Rückschlag .rntilkegel 9a von der am Bouen 25 ucs i\äünic5 ο Sien üvjSi'iZcPucn unu mit dem Rückschlagventilkegel 9a eine Verschiebeeinheit bildenden Stange 9b von seinem Sitz 9c abgehoben und verbindet damit den Zylinderraum 6 mit dem kaum 8, so d?3 nunmehr auch der Eilgangkolben 4 unter Verdrängung des Druckmediums zurück in den Raum 8 in seine Ausgangslage fahren kann. Das Zurückfahren des Arbeits- und des Eilgangkolbens in die Ausgangsstellung kann auch durch eine an der Eilgjngkolbenstange angreifende äußere Last bewirkt werden. Eine Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 16 ist in diesem Falle nicht erforderlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Arbeitszylinder mit Eilgang und Krafthub, mit zwei durch Druckmittel betätigbaren Kolben, einem hohlen Arbeitskolben und einem darin verschiebbar gelagerten, eine nach außen führende Kolbenstange aufweisenden Eilgangkolben, wobei auf der der Kolbenstange abgewandten Seite des Arbeitskolbens ein hohlzylindrischer Ansatz mit kleinerem Außendurchmesser als dem Durchmesser des Eilgangkolbens vorgesehen ist, der von einem mechanisch entsperrbaren Rückschlagventil absperrbar ist, das sich zum Eilgangkolben hin öffnet und in Ruhelage des Arbeitskolbens offen ist, und der sich in einen im Zylinderboden angeordneten, wahlweise mit einer Druckmittelquelle oder einem Rücklauf verbindbaren Raum erstreckt, wobei der hohlzylindrische Ansatz mit einer Dichtung im Zyiinderboden zur Verhinderung der Beaufschiagung des Arbeitskolbens während des Eilhubs zusammenwirkt und wobei die Druckbeaufschlagung des Arbeitskolbens nach Beendigung des Eilhubs über ein Schaltventil von dem Raum im Zyiinderboden aus erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des sich von der Dichtung (30) in den Raum (8) erstreckenden hohlzylindrischen Ansatzes (7) dem maximalen Hub des Arbeitskolbens (2) entspricht.

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