DE2016924B2 - Hydraulischer Stellzylinder - Google Patents

Description

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Die Windung betrifft einen hydraulischen Stellzylinder, bei dem zwischen zwei Zylinderköpfen ein Zylinderrohr mit einem an einer Kolbenstange befestigten Arbeitskolben angeordnet ist.

Zur Durchführung von Stellbewegungen bei linearen Kraft-, Weg- oder Beschleunigungsvorgängen ist es bekannt, hydraulische .Stellzylinder zu benutzen. Diese Stelllzylinder bieten die Gewähr, Stellbewegungen mit hoher dynamischer Leistungsfähigkeit und großer Genauigkeit durchzuführen. Da die Einsalzbedingungen für hydraulische .Stellzylinder, insbesondere bei Versuchen, oft verschieden sind, besteht eine zusätzliche Forderung, und /war die der Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse. Diese Forderung tritt besonders beim Betrieb eines hydraulischen Stellzylinders in einem Steuer- oder Regelkreis auf, bei dem die Kolbenfläche (Kraft) und das Volumen (Hub) des Stellzylinders an ilen geforderten Leistungsbereich angepaßt weiden müssen. Eine Anpassung ist notwendig, da eine Überdimensionicrung eine Verschlechterung der Dynamik und der Genauigkeit bedeutet.

Die bekannten .Stellzylinder, die aus zwei Zylinderköpfen bestehen, zwischen denen ein Zylinclcnohr mit einem Arbeitskolben angeordnet ist, erlauben eine Anpassung an die jeweiligen Arbeitsbedingungen nur bei 6a der Herstellung des betreffenden Zylinders, und zwar durch geeignete Wahl der Kolbenfläche und des Hubes. Das hat aber zur Folge, daß für andere Einsatzbedingungen jeweils neue Stcllzylinder erstellt werden müssen, was wegen des erheblichen finanziellen und zeitIichen Aufwandes als Nachteil angesehen wird.

Bei hydraulischen .Stellzylindern ist es auch bekannt, die Zylinderköpfe zur Aufnahme verschiedener Rohre stufenförmig abzusetzen. So zeigt z. B. das deutsche Gebrauchsmuster 1917 158 einen Stellzylinder, bei dem diese Abstufungen zur gleichzeitigen Aufnahme zweier Rohre dienen. Das innere Rohr slelll hierbei das eigentliche Zylinderrohr dar. während das äußere Rohr über das innere Rohr zur Erzeugung eines Ringraumes gestreift ist. Dieser Ringraum ist zur Zu- bzw. Abführung des Druckmittels für einen Arbeitsraum vorgesehen. Die Abstufungen an den Zylinderköpfen sind somit zur gleichzeitigen und unlösbaren Aufnahme von zu verschiedenen Zwecken dienenden Rohren vorgesehen, so daß derartige Stellzylinder nur für den jeweils ausgelegten Zweck eingesetzt werden können. Eine Anpassung für andere Einsatzbedingungen erlauben Siellzylinder nicht.

Allgemein ist aber bekannt, insbesondere bei bestimmten Konstruktionselementen, Möglichkeiten für verschiede ie Eir.satzbedingungen vorzusehen. So ist es z. B. bei Rohrverschlüssen üblich (s. deutsches Gebrauchsmuster 1 787 808), mehrere Ringnuten in einer Verschlußkappe vorzusehen, damit diese zum Verschluß von Rohren verschiedenen Durchmessers geeignet sind. Weiterhin ist es aus der deutschen Patentschrift 530 177 bekannt, Rohrkupplungen mit Abstufungen zu versehen, um sie für Rohre unterschiedlicher Durchmesser verwenden zu können. Die hier angedeuteten Möglichkeiten lassen sich aber für hydraulische Stelizylinder zur Anpassung an verschiedene Einsatzbedingungen nicht so ohne weiteres übernehmen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, hydraulische Stcllzylinder. die aus Zylinderköpfen mit einem dazwischen angeordneten Zylinderrohr bestehen, derart auszubilden, daß diese durch Austausch bestimmter Teile für den Einsatz unter verschiedenen Bedingungen geeignet sind.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zylinderköpfe Aufnahme- und Dichuingssysteme für Zylinderrolle verschiedenen Innendurchmessers aufweisen und daß der Arbeitskolben durch einen an beliebiger Stelle der Kolbenstange befestigbaren .Spannkolben gebildei ist, so daß durch Auswechseln von Zvlinderrohien unterschiedlicher Lange und/oder unterschiedlichen Innendurchmessers sowie Auswechseln und/oder Verschieben des Kolbens auf der Kolbenstange die wirksame Kolbenfläche und/oder der Hub veränderbar ist.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, die teueren Teile eines Stell/ylindcrs, und zwar mit allen weiteren Ein/elteilen wie Regelventile und/oder Sicherheits- bzw. Überwachungsvorrichtungen, ausgerüstete Zylindcrköpfc für Siellzylinder verschiedener Einsatzbedingungen durch Austausch der relativ billigen Zylinderrohre und der Kolben mehrfach auszunutzen. Damii ergibt sich gegenüber einer Neuanschaffung eine beträchtliche finanzielle und zeitliche Ersparnis.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Stell/ylinder, bei dem die Möglichkeit der Anpassung /u erkennen ist. Dieser Stell/ylmder ist in zwei Teile aufgeteilt, wobei jeder Teil für eine andere Einsai/bedingung ausgelegt ist. Dur linke Teil des Stcllzylinders besteht aus einem Zylinderkopf I, an dessen Boden ein Schutzrohr 2 befestigt ist. In dieses Schutzrohr 2 ist ein mil einer Öse 4 versehener Gewindebolzen 3 eingeschraubt, der mit einer Gegenmutter 5 gegen Lockerungen gesichert ist. Dieser mil der Öse 4 versehene Gewindebolzen 3 dient zur Befestigung des Stellzylinders. In den Zylinder-

kopf 1 ist auf der dem Schutzrohr 2 gegenüberliegenden Seite ein zweistufiges Sackloch 6 eingebohrt, wobei der Durchmesser der oberen Stufe größer als der der unteren Stute ist Dieses zweistufige Sackloch ist zur Aufnahme von Zyünderrohren vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel isi ein Zylinderrohr 7 in die obere Stufe des Sackloehe?>6 eingesteckt. Die Seitenwände des zweistufigen Sackloches 6 weisen jeweils eine Ringnut 8 auf, in die zur Abdichtung des jeweils eingesetzten Zylinderrohres ein Dichtungsring 9 eingelegt wird. Weiterhin ist ein zu dem zweistufigen Sacklocli 6 koaxial liegendes Durchgangsloch 10 in dem Zylinderkopf 1 vorgesehen, in das eine Kolbenstange 11 eingeführt ist. Das Durchgangsloch 10 ist auf der anderen Seite durch das Schutzrohr 2 abgedeckt. An der Kolbenstange 11 ist innerhalb des Zylinderrohrcs 7 ein Arbeitskolben 12 mit Spanneiemcnten 13 befestigt.

Der linke Teil des Stellzylinders ist durch Trennungslinien vom rechten Teil abgetrennt, da der rechte Teil für eine andere Einsatzbedingui.g ausgelegt ist. Der Aufbau des rechten Teils unterscheidet sich jedoch nicht grundsätzlich von dem linken Teil und besteht ebenfalls aus einem Zylinderkopf 20, der auf einer Seile ein zweistufiges Sackloch 21 aufweist. Die Stufen des Sackloches 21 weisen die gleichen Maße wie die Stufen des Sackloches 6 im Zylinderkopf 1 auf. Koaxial zu dem Sackloch 21 ist weiterhin ein Durchgangsloch 22 im Zylinderkopf 20 vorgesehen, durch das die Kolbenslange Ii heraustritt. An dem hervorstehenden Teil der Kolbenstange 11 isl eine Öse 23 befestigt, die zum Anschluß an ein zu verstellendes Organ dict.i. In den Scitenwändcn des zweistufigen Sackloches 21 sind ebenfalls Ringnuten 24 zur Aufnahme von Dichtungsringen

25 vorgesehen. Das zweistufige Sackloch 21 dient zur Aufnahme der anderen Seite der Zylinderrolle. Im Gegensat/ zum linken Teil ist hier jedoch ein Zylinderrohr

26 eingesteckt, das einen geringeren Innendurchmesser als das Zylinderrohr 7 aufweist und daher in die untere Stufe eingreift. Für dieses Zylinderrohr 26 ist daher auch ein anderer Arbeitskolben als für das Zylinderrohr 7 erforderlich. Im rechten Teil ist daher ebenfalls ein Arbeitskolben 27 dargestellt, der mit Spannelementcn 28 an der Kolbenslange Il befestigt ist.

Die Zylinderköpfe 1. 20 werden nach der Aufnahme eines Zylinderrohres durch Zuganker 30 zusammengehallen, die in die Zylinderköpfc I, 20 eingreifen, und zwar in -Jie Stirnwände, in denen die Sacklöcher 6, 21 vorgesehen sind. Weiterhin bestehen /wischen den beiden Zyiinderköpfen I. 20 zwei Rohr leitungen, tine Rohrleitung 31 verbindet eine an der Seitenwand des Zylinderkopf 1 angebrachte Überwachungsvorrichtung 35 mit einem an der Seitenwand des Zylinderkopfes 20 sitzenden Anschlußstuizen 36. Die zweite Rohrleitung 32 besteht zwischen einem Regelventil 37, das an der Seitenwand des Zylinderkopfes 1 sitzt und einem an der Seitenwand des Zylinderkopfes 20 sitzenden Anschiußstutzen 38. Von den Anschlußsiuizen 36. 38 bestehen entsprechende Verbindungen 39 zum Innenraum des eingesetzten Zylinderrohres. Das gleiche >'ilt lur das Regel\cntil 37 und die Überwachungseinrichtung 35. von denen ebenfalls entsprechende Verbindungen 40 zum Innenraum des eingesetzten Zylinder rohres vorgesehen sind.

Wie aus den dargestellten Ausführungsbeispielen zu ersehen isi. läßt sich ein Stellzylinder leicht für andere Einsatzbedingungen anpassen. Dies ist einfach durch Auswechseln der Zylinderrohre und Kolben möglich, wobei sowohl der Durchmesser als auch die Länge der Zylinderrohre verändert werden können. Damit lallt sich die Kolbenfläche (Kraft) und das Volumen (Hub) eines Stellzylindcrs einstellen. Selbstverständlich müssen hierbei auch die Zuganker 30 sowie die Rohrleitungen 31, 32 durch entsprechend bemessene Bauteile ersetzt werden. Der erfindungsgemäße Stell/.ylindcr bietet die Möglichkeit, bei sich häufig ändernden Einsatz bedingungen, z. B. bei Versuchen, die sonst notwendig grolle Anzahl unterschiedlicher Zylindergrößen auf ein /.ylindersysiem mit wenigen Grundgrößen zu beschränken. Die Erfindung ist aber auch bei der Auslegunti eines Stellantriebes für eine bestimmte Aufgabe vorteilhaft, da eine Anpaßmöglichkeit nach Kenntnis des Verhaltens des anzutreibenden Organs besteht. Da bei diesem Stell/ylinder die aufwendigen Komponenten bei der Anpassung nicht verändert werden, bedeutet die Herstellung von Zylinderrohren und Kolbenstangen für neue Einsat/bedingungcn keinen großen finanziellen Aufwand, da diese Komponenten leicht aus Meterware hergestellt werden können. Bei dem erfin dungsgemäßen Stellzylinder kann auch die Kolbenstange 11 ausgewechseil werden. Dies kann bei der Einstellung eines extremen Hubes notwendig sein oder zui Veränderung der Slangcnmassc, und /war dann, wenn der Stell/y linder Teil eines Regelkreises ist und clic Stangenmasse zusätzlich an die lorderungen des Regelkreises angepaßt werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Putentansprüche:

1. Hydraulischer Stellzylinder, bei dem zwischen zwei Zylinderköpfen ein Zylinderrohr mit einem an einer Kolbenstange befestigten Arbeitskolben angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderköpfe (1, 20} Aufnahme- und Dichtungssysteme (6.8,9; 21,24, 25) für Zylinderrohre (7, 26) verschiedenen Innendurchmessers aufweisen und daß der Arbeitskolben (12, 28) durch einen an beliebiger Stelle der Kolbenstange (11) beiesiigbaren Spannkolben gebildet ist, so daß durch Auswechseln von Zylinderrohren unterschiedlicher Länge und/oder unterschiedlichen Innendurchmessers sowie Auswechseln und/oder Verschieben des Kolbens auf der Kolbenstange die wirksame Kolbenfläche und/oder der Hub veränderbar ist.

2. Hydraulischer Stellzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zylinderköpfen Stufenbohrungen mit zwei Stufen (6, 21) zur Aufnahme der Zylinderrohre (7, 26) vorgesehen sind und daß in den Wänden der Stufenbohrungen Ring nuten (8. 24) zur Aufnahme von Dichtungsringen (9. 25) vorgesehen sind. as

3. Hydraulischer Stellzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (11) insbesondere zur Einstellung eines extremen Hubes und/oder zur Änderung der Stangenmasse gegen eine entsprechend bemessene Kolbenstange austauschbar ist.