DE2345445B2

DE2345445B2 - Hydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder

Info

Publication number: DE2345445B2
Application number: DE19732345445
Authority: DE
Inventors: Leopold 6101 Rossdorf Wassiluk
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1973-09-08
Filing date: 1973-09-08
Publication date: 1979-01-04
Also published as: DE2345445A1; CH573057A5; JPS5054777A

Description

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen hydraulischen Mehrkammer-Belastungszylinder mit einfachem, kompaktem Aufbau, einfachen Kolbenelementen und unkomplizierter Druckmittelzuführung ohne besondere Leckverluste zu schaffen, der für einen weiten Einsatzbereich, beispielsweise für statische und dynamische Prüfungen, für unterschiedlich große Kräfte, Verformungswege (Kolbenhübe) und Lastspielfrequenzen geeignet ist oder unterschiedlichen Prüfanforderungen konstruktiv leicht angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Belastungszylinder im Durchmesser abgestuft ist, daß der auf der Kolbenstange im Hohlraum beweglich angeordnete Kolben als Ringkolben ausgebildet und an eine seinen Hub begrenzende Stufe im Zylinder anlegbar ist.

Ein Belastungszylinder mit der Kolbenanordnung nach der Erfindung ist einfach im Aufbau und hat keine besonderen Abdichtungsprobleme. Die Zuführungsleitungen für das Druckmittel zu den Zylinderkammern entsprechen denen herkömmlicher Zylinderausführungen. Die Zufühningsöffnungen für das Druckmittel in den einzelnen Zylinderkammern können au^rerhalb der Kolben- und Dichtungslaufflächen angeordnet werden. Durch die Verwendung eines Ringkolbens ergibt sich ein verhältnismäßig kleines Kolbengewicht, so daß bei dynamischen Prüfungen nur geringe Trägheitskräfte auftreten. Weiterhin ist von Vorteil, daß am Ringkolben nur geringe Reibungsverluste vorhanden sind.

Ein Belastungszylinder nach der Erfindung ist für statische und dynamische Prüfungen sowie für unterschiedliche Kräfte, Wege und Lastspielfrequenzen verwendbar und unterschiedlichen Prüfanforderungen !eich', anzupassen. Der Ringkolben erfüllt im Belastung szylinder zwei Aufgaben. Er dient zusammen mit dem lest mit der Kolbenstange verbundenen Kolben zur Erzeugung und Übertragung großer Kräfte, wobei er an dem mit der Kolbenstange fest verbundenen Kolben anliegt und die Bewegung dieses Kolbens mitmacht. Durch die Anlage an die seinen Hub begrenzende Stufe im Belastu:.gszylinder bewirkt der Ringkolben eine wesentliche Verkleinerung des Zylinders. Auf diese Weise können mit dem kleineren, fest mit der Kolbenstange verbundenen Kolben, beliebige dynamische Prüfungen innerhalb des Arbeitsbereichs dieses Kolbens durchgeführt werden. Vorteile, die sich hieraus ergeben, sind: kleines Druckmitiel-Volumen, kleine Ventileinheiten, geringe Kompressibilität, verzögerungsfreie Schwingungsnachbildung, geringer Energieverbrauch. Der Ringkolben hat im letzten Fall die Funktion eines Zylinderdeckel und bildet mit einem Teil des Belastungszylinders eine zweite Zylindereinheit. Er k./nn daher einmal als Kolben- und einmal als Zylinderelement angesehen werden.

Eine Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Kolbenslange fest verbundene Kolben als Stufenkolben ausgebildet ist. Dadurch kann auch die Querschnitts· Fläche der Kolbenstange mit Druckmittel beaufschlagt werden. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß durch die vergrößerte Kolbenfläche Wechsellasten auch mit höheren Kräften erzeugt werden können. Bei Betrieb mit wechselnden Lasten liegt der Ringkolben ständig, auch bei Wechsel der Krafirichtung, am Stufenkolben an.

Aus der DE-OS 20 55 489 sind zwar schon Stufenkolben bekannt, jedoch handelt es sich hier um eine Stellungswählvorrichtu. κ. bei welcher der Stufenkolben nur zur Vorwahl von drei unterschiedlichen Stellungen dient. Diese Einrichtung weist eine andere Ausbildung als die erfindungsgemäße Kolbenanordnung auf und ist für Prüfzwecke nicht geeignet.

Der Stufenkolben wird zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß die Kolbenflächen zueinander und/oder zur Kolbenfläche des Ringkolbens in einem Verhältnis von etwa 1 :1 bis 1 :20 stehen und daß die Kolbenlänge einer Stufe des Stufenkolbens größer ist

ίο als der Hub des Ringkolbens. Diese Ausführung des Belastungszylinders ermöglicht besonders günstige Flächenverhältnisse der einzelnen Kolbenteile zueinander und erlaubt eine vielseitige konstruktive Anpassung an unterschiedliche Prüfaufgaben. Sind beispielsweise die wirksamen Kolbenflächen des Stufenkolbens und des Ringkolbens gleich, so ergeben sich bei gleichen Drücken in den entsprechenden Zylinderkammern gleiche Kräfte an der Kolbenstange in beiden Kraftrichtungen, die über den gesamten Hub des Ringkolbens ausgenützt werden können. Damit kann der Belastungszylinder nach der Erfindung auch bei Wechsellasten für große Verfornio/>gswege und hohe Kräfte in beiden Kraftrichtungen benutzt werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben hydraulisch an die seinen Hub begrenzende Stufe im Belastungszylinder anlegbar und an dieser Stufe hydraulisch feststellbar ist. Die Anlage, Feststellung und Lösung des Ringkolbens läßt sich hydraulisch sehr schnell und bequem durch Umschaltung eines in die Druckmittel-Zufuhr zum Zylinder angebauten Schaltventils durchführen. Der erforderliche Druck kann den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden.

Eine andere Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben mechanisch an die seinen Hub begrenzende Zylinderstufe anlegbar und an dieser Stufe mechanisch feststellbar ist. Die mechanische Anlage und Feststellung des Ringkolbens hat den Vorteil, daß hierfür während des Prüfbetriebs keine Energie benötigt wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben stirnseitig zu der seinen Hub begrenzenden Zylinderstufe abgedichtet ist. Hierdurch wird ein Druckaufbau an der Anlegestelle des

•es Ringkolbens vermieden.

Der Belastungszylinder nach der Erfindung kann auch so ausgeführt werden, daß auf beiden Seiten des fest mit der Kolbenstange verbundenen Kolbens bewegliche Ringkolben angeordnet sind. Die Anordnung von zwei

w Ringkolben kann zweckmäßig sein bei Zylindern, bei denen die zu erzeugenden statischen und dynamischen Kräfte sehr unterschiedlich sind. In diesem Fall muß der Bclastungszylinder nicht um 180° umgesetzt werden, wenn sich bei statischem Betrieb mit großen Kräften die Kraltrichtung ändert, d. h.. wenn von einer Zugbelastung auf eine Druckbelastung oder umgekehrt umgestellt werden soll.

Der Belastungszylinder mit zwei Ringkolben kann so ausgeführt werden, daß der zweite Ringkolben am End?

hi. der Kolbenstange angeordnet und an einen Anschlag an der Kolbenstange anlegbar ist. Die Belastung wird in diesem Fall von dem zweiten Ringkolben über den Anschlag auf die Kolbenstange übertragen. Durch diese Anordnung ist es möglich, mit zwei Ringkolben nicht • nur hohe Kräfte, sondern auch beliebige Wechsellasten zu übertragen, ohne· daß bei Kraftumkehr ein Leerhub auftritt.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen darge-

stellt und erläutert. Es zeigt in schematischcr Darstellung

F i g. I einen Mehrkammcr-Belastungszylinder mit Kolben und Ringkolben sowie Schaltventil, Regelventil und Druckversorgungsanlage,

F i g. 2 einen Mehrkammer-Belastungszylinder mit Stufenkolben und Ringkolben,

F i g. 3 einen Mehrkarnmer-Belastungszylinder nach F i g. 2 in Mittelstellung für Betrieb mit hohen Kräften,

F i g. 4 einen Mehrkammer-Belastungr.zylindcr mit zwei Ringkolben,

F i g. 5 einen Mehrkammer-Belastungszylinder mit zwei Ringkolben, von denen einer an einem Anschlag der Kolbenstange anlegbar ist.

F i g. I zeigt einen abgestuften Belastungszylinder 1, der in einer nicht dargestellten Prüfmaschine eingebaut ist. Der Belastungszylinder 1 hat eine Stufe 2 und Zylinderdeckel 3 und 4. Im Belastungszylinder ist ein mit können. Die von der Kolbenstange 19 und dein Zylinderdeckel 21 gebildete Zylinderkammer 22 bleibt drucklos und ist mit dem Leckölanschluß verbunden Das Schaltventil befindet sich in Stellung A. Die Kraftrichtung an der Kolbenstange ist in der Zeichnung für Zugbelastung mit Z und für Druckbelastung mit D angedeutet.

Die Anlage des Ringkolbens 7 an die Zylinderstufe 2 wird hydraulisch durch Druck in der vom Zylinderdekkel 3 und dem Ringkolben 7 gebildeten Kammer 11 bewirkt. Diese Kammer kann mit dem maximalen Betriebsdruck der Anlage oder einem niedrigeren Druck beaufschlagt werden. Durch die infolge der großen Kolbenfläche 26 auf den Ringkolben 7 wirkende Anpreßkraft bildet dieser Kolben einen sicheren Abschluß für die Zylinderkammer 10.

Der Ringkolben 7 kann auch mechanisch in nicht dargestellter Weise durch radial oder axial in den R*»!actiincTC7vlinrlf>r 1 pinare*i(pT\Af> Rpfpctiaiinocplpmpn. _o~~j - _o- _σ c

angeordnet. Die Kolbenstange 5 ist mit einer nicht 2η dargestellten Probe verbunden, die belastet werden soll. Ein Ringkolben 7 mit etwa rechteckigem Ringquerschnitt ist beweglich auf der Kolbenstange 5 angeordnet. Der Ringkolben 7 hat stirnseitig zu der seinen Hub H begrenzenden Zylinderstufe 2 eine Dichtung 8. Diese Dichtung kann auch in der Fläche der Zylinderstufe 2 angeordnet sein.

Im Belastungszylinder 1 sind mehrere Zylinderkammern vorhanden: Der mit der Kolbenstange 5 fest verbundene Kolben 6 bildet mit dem Zylinderdeckel 4 3η eine Zylinderkammer 9 und mit dem an der Zylinderstufe 2 anliegenden Ringkolben 7 eine Zylinderkammer 10. Der Ringkolben 7 bildet mit dem Zylinderdeckel 3 eine weitere Zylinderkammer 11. Die Zylinderkammern und die Kolben sind durch nicht dargestellte Dichtungen j5 abgedichtet. Zylinderkammeranschlüsse 12, 13 und 14 für das Druckmittel sind auf ein Schaltventil 15 geführt, mit dem die einzelnen Betriebsarten (statisch-dynamisch) festgelegt werden. Am Schaltventil 15 sind hierbei nur zwei Schaltstellungen A und B erforderlich. 4n In F i g. 1 befindet sich das Schaltventil in Betriebsstellung A für dynamischen Betrieb. Ein Regelventil 16 steuert den Druckmittelzu- und -abfluß von einer Druckmittelversorgun.gsanlage 17. An der Zylinderstufe 2 ist hinter der Dichtung 8 ein Leckölanschluß 18 -r> vorhanden.

Der Belastungszylinder 1 kann so verlängert werden, daß er eine aus dem Zylinder herausragende Kolbenstange 19 vollständig umschließt. Das verlängerte Teil 20 des Zylinders (gestrichelt gezeichnet) kann mit dem ίο Belastungszylinder 1 eine Einheit bilden, die durch einen Zylinderdeckel 21 abgeschlossen wird. Von der Kolbenstange 19 und dem Zylinderdeckel 21 wird eine weitere Zylinderkammer 22 gebildet, die über einen DruckmittehnschluB 23 mit dem Schaltventil 15 verbunden ist Die Endfläche 24 der Kolbenstange 19 kann damit zusätzlich zur Ringfläche 25 des Kolbens 6 zur Erzeugung von Kräften ausgenutzt werden. Der Kolben 6 wirkt zusammen mit der Kolbenstange 19 in dieser Ausführung des Belastungszylinders als Stufen- w> kolben.

Für dynamische Prüfungen (kleine Kräfte und Wege, hohe Lastspielfrequenzen) wird der Ringkolben 7 an die seinen Hub H begrenzende Stufe 2 im Belastungszylinder 1 angelegt Die zu beiden Seiten des Kolbens 6 n~- befindlichen Zylinderkammern 9 und 10 können jetzt mit Druckmittel beaufschlagt werden, wodurch Zug- und Druckkräfte sowie Wechsellasten erzeugt werden te, beispielsweise Bolzen, Schrauben, Stellringe od. dgl an die Zylinderstufe 2 angelegt und dort mechanisch festgestellt werden. Die Befestigungselemente können bei Nichtgebrauch auch entfernt werden. Die Öffnungen werden dann beispielsweise durch Stopfen verschlossen.

Bei statischen Prüfungen und bei Prüfungen mit hohen Kräften liegt der Ringkoiben 7 an dem fest mit der kolbenstange 5 verbundenen Kolben 6 an. Beaufr hlagt werden die Zylinderkammer 11 und/oder die Zyünderkammern 22 und 9. Bei Beaufschlagung der Zylinderkammer 11 wird über den Ringkolben 7 und den Kolben 6 an der Kolbenstange 5 eine Zugkraft Z erzeugt. Damit können beispielsweise Zerreißversuche ausgeführt werden. In diesem Fall ist die Erweiterung des Belastungszylinders 1 mit den Teilen 20, 21, 22 und 23 nicht erforderlich.

Bei Beaufschlagung der Zylinderkammern 22 und 9 (bei kleinen Hüben) oder der Zylinderkammer 22 (bei großen Hüben) wird an der Kolbenstange 5 eine Druckkraft D erzeugt. Das Schaltventil 15 befindet sich bei diesen Prüfungen in Schahstellung B. Hierbei sind die Zyünderkammern 9 und 22 mit ihren Zuführungsleitungeri 12 und 23 miteinander verbunden. Die Zylinderkammer 10 ist drucklos und mit dem Leckölanschluß 18 verbunden. Bei Prüfungen mit großen Hüben wird die Zuführungsleitung 12 zur Zylinderkammer 9 abgesperrt. Die Zyünderkammern können bei Wechsellasten so mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden, daß sich bei unterschiedlichen wirksamen Kolbenflächen gleiche Kräfte an der Kolbenstange ergeben.

Die Anlage des Ringkolbens 7 an den Kc'jen 6 geschieht praktisch selbsttätig und wird durch den Kammerdruck in der Zylinderkammer 11 bewirkt Der mit der Kolbenstange fest verbundene Kolben 6 muß sich dabei ganz oder teilweise innerhalb des Hubbereiches des Ringkolbens befinden. Der Ringkoiben 7 bewegt sich bei Prüfungen in diesem Bereich zusammen mit dem fest mit der Kolbenstange verbundenen Kolben 6. Dabei können statische und dynamische Belastungen, beispielsweise Schwell- oder Wechsellasten, aufgebracht werden.

F i g. 2 zeigt eine Ausführung des Belastungszylinders nach der Erfindung mit einem Stufenkolben 27 in vereinfachter Darstellung. Bei dem Stufenkolben 27 ist die Länge L des Kolbenteils mit dem größeren Durchmesser größer ais der Hub //des Ringkolbens 7. Der Stufenkolben 27 kann zur Gewichtsersparnis eine Aussparung 82 erhalten. Die Aussparung kann beispiels-

weise durch Ausdrehen des Kolbens hergestellt werden. Der Kolben kann dann die Form von zwei auf der Kolbenstange fest angeordneten Kolben mit kurzer Baulänge annehmen. Die äußeren Kolbenflächen haben den Abstand L Der Stufenkolben hat die wirksamen Kolbenflächen 24 und 25. Die Anordnung des Ringkolbens 7, der Zylinderkammern 9, 10, 11 und 22, der Druckmittelzuführungen usw. entspricht der Fig. 1. Auch die Wirkungsweise ist mit der in F i g. I dargestellten Ausführung identisch. Als Vereinfachung ergibt sich, daß bei Betrieb mit großen Hüben eine Absperrung der Zuführungsleitung zur Zylinderkammer 9 nicht erforderlich ist.

F i g. 3 zeigt in vereinfachter Darstellung eine mittlere Arbeitsstellung des Stufenkolbens 27 und des an den Stufenkolben angelegten Ringkolbens 7 bei Betrieb mit hohen Kräften. Die Kolbenkombination Stufenkolben/ Ringkolben wirkt zusammen und kann in Zugrichtung 2. und in Druckrichtung D Kräfte auf das zu prüfend'¹ Werkstück ausüben. Zug- und Druckkräfte sowie Wechsellasten können dabei im gesamten Hubbereich des Ringkolbens erzeugt werden. In der in Fig.3 gezeigten Stellung kann in jeder Bewegungsrichtung noch etwa die Hälfte des Gesamthubes ausgenutzt werden. Wenn eine Zugkraft Z ausgeübt werden soll, wird über die Zylinderkammer 11 der Ringkolben 7 beaufschlagt. Druckkräfte an der Kolbenstange 5 ergeben sich durch Beaufschlagung des Stufenkolbens 27 über die Zylinderkammern 22 und/oder 9. Der Ringkolben 7 bleibt hierbei durch einen geringen Übe-druck in der Zylinderkammer 11, der sich beispielsweise aus Strömungswiderständen des Druckmittels ergibt, und durch seinen eigenen Reibungswiderstand an der Zylinderlaufbahn 29 immer kraftschlüssig mit dem Stufenkolben 27 verbunden. Die Wirkungsweise entspricht im übrigen der in Fig. 2 dargestellten Ausführung.

F i g. 4 zeigt eine Ausführung des Belastungszylinders mit zwei beweglichen Ringkolben 7 und 30, die auf beiden Seiten des Kolbens 6 angeordnet sind. Der Belastungszylinder hat zwei Stufen 31 und 32, an denen die Ringkolben 7 und 30 bei Betrieb mit dem Kolben 6 anliegen. Dynamische Prüfungen können dann wie früher beschrieben durchgeführt werden.

Bei statischem Betrieb liegt entweder der Ringkolben 7 oder der Ringkolben 30 an dem fest mit der Kolbenstange verbundenen Kolben 6 an. Bei Anlage des Ringkolbens 7 können Zugkräfte Z und bei Anlage des Ringkolbens 30 Druckkräfte D auf die Kolbenstange und damit das zu prüfende Werkstück übertragen werden. Die beiden Ringkolben 7 und 30 haben die Hübe H. Die Durchmesser und Hübe der Ringkolben werden zweckmäßigerweise jeweils gleich ausgeführt Unterschiedliche Durchmesser und/oder Hübe können jedoch beispielsweise für besondere Prüfaufgaben von Vorteil sein.

Die Druckmittelzuführungsleitungen, Schaltventile usw. werden dieser Ausführung des Belastungszylitrders angepaßt und in ähnlicher Weise wie bei Fig. 1 und 2 beschrieben, angeordnet.

In F i g. 5 entspricht der Belastungszylinder 1 der in F i g. I beschriebenen Ausführung. Das verlängerte Teil 20' ist als Zylinder für den Ringkolben 30 durchgeführt. Der Ringkolben 30 ist an einen Anschlag 32 am Ende der Kolbenstange 19' anlegbar. Der Anschlag kann beispielsweise durch Abdrehen der Kolbenstange auf einen kleineren Durchmesser hergestellt werden. Der Durchmesser des Ringkolbens 30 kann so gewählt werden, daß seine wirksame Kolbenfläche zusammen mit der wirksamen Fläche der Kolbenstange 19' der wirksamen Kolbenfläche des Ringkolbens 7 entspricht. Gleiche Drücke in den Zylinderkammern 11 und 22 ergeben dann gleiche Zug- und Druckkräfte an der Kolbenstange 5.

Dynamische Prüfungen mit kleinen Kräften und Wegen werden mit dem fest mit der Kolbenstange 5 verbundenen Kolben 6 wie bei F i g. 1 beschriebenen durchgeführt.

Mit Hilfe der Ringkolben 7 und 30 können sowohl statische Prüfungen mit hohen Kräften und großen Wegen als auch dynamische Prüfungen aller Art, insbesondere mit Wechselbelastungen (Zug/Druck) durchgeführt werden. Für Druckbelastungen wird hierzu der Ringkolben 30 über die Zylinderkammer 22 beaufschlagt. Der Ringkolben 30 legt sich an den Anschlag 32 am Ende der Kolbenstange 19' an. Zugbelastungen werden über den Ringkolben 7 und den fest mit der Kolbenstange verbundenen Kolben 6 übertragen. Bei Wechsel der Belastungsrichtung bleibt der Ringkolben 7 mit dem Kolben 6 und der Ringkolben 30 mit der Kolbenstange 19' kraftschlüssig verbunden. Daher sind Prüfungen mit Kraftumkehr bei der Zylinderausführung mit zwei Ringkolben nach Fig.5 auch bei hohen Kräften und großen Hüben möglich. Wenn der Ringkolben 7 an dem Kolben 6 und der Ringkolben 30 an dem Anschlag 32 anliegen, wirkt die Kolbenkombination wie ein fest mit der Kolbenstange verbundener Kolben. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise der in F i g. 4 dargestellten und beschriebenen Ausführung.

Der Ringkolben 30 kann für besondere Anwendungsfälle zusätzlich fest mit der Kolbenstange 19' verbunden werden. Dies kann beispielsweise durch eine nach Abnahme des Zylinderdeckels 21' lösbare Schraubenv jrbindung zwischen Ringkolben 30 und Kolbenstange 19' geschehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder zur Erzeugung von statischen und dynamischen Belastungen in Prüfeinrichtungen, mit Kolben unterschiedlichen Durchmessers, von denen ein größerer Kolben auf einer Kolbenstange beweglich angeordnet und an einen kleineren, mit der Kolbenstange fest verbundenen Kolben anlegbar ist, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) der Belastungszylinder (1) ist im Durchmesser abgestuft;

b) der auf der Kolbenstange (5) im Hohlraum (U) beweglich angeordnete Kolben ist als Ringkolben (7) ausgebildet;

c) der Ringkolben (7) ist an eine seinen Hub begrenzende Stufe (2) im Zylinder anlegbar.

2. Hydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder nach Ansprach !, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Kolbenstange (5) fest verbundene Kolben (6) als Stufenkolben (27) ausgebildet ist

3. Zydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenflächen (24, 25) des Stufenkolbens (27) zueinander und/oder zur Kolbenfläche (26) des Ringkolbens (7) in einem Verhältnis von etwa 1 :1 bis 1 :20 stehen und daß die Kolbenlänge (L) einer Stufe des Stufenkolbens (27) größer ist als der Hub (H;desRingVolbens(7).

4. Hydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (7) hydraulisch an die seinen Hub begrenzende Stufe (2) im Buastungszylinder (1) anlegbar und an dieser Stufe hydraulisch feststellbar ist.

5. Hydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (7) mechanisch an die seinen Hub begrenzende Zylinderstufe (2) anlegbar und an dieser Stufe mechanisch feststellbar ist.

6. Hydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (7) stirnseitig zu der seinen Hub begrenzenden Zylinderstufe (2) abgedichtet ist.

7. Hydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des fest mit der Kolbenstange (5) verbundenen Kolbens (6) bewegliche Ringkolben (7, 30) angeordnet sind.

8. Hydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Zylinderkarnmern im Betrieb drucklos und/oder mit einem Lecköl-Anschluß (18) verbunden sind.

9. Hydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (27) zur Gewichtsersparnis eine Aussparung (28) aufweist.

10. Hydraulischer Mehrkammer-Belastungszylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ringkolben (30) am Ende der Kolbenstange (19') angeordnet, und an einen Anschlag (32) an der Kolbenstange anlegbar ist.

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Mehrkammer-Belastungszylinder zur Erzeugung von statischen und dynamischen Belastungen in Prüfeinrichtungen, mit Kolben unterschiedlichen Durchmessers, von denen ein größerer Kolben auf einer Kolbenstange beweglich angeordnet und an einen kleineren, mit der Kolbenstange fest verbundenen Kolben anlegbar ist.

Bei Materialprüfmaschinen ist es oft erforderlich, Belastungen unterschiedlicher Größe auf das zu

to prüfende Werkstück aufzubringen. Darüber hinaus sollen die erzeugbaren Verformungswege (besonders bei statischem Betrieb) und die Wegamplituden sowie die erzeugbaren Lastspielfrequenzen (besonders bei dynamischem Betrieb) an der Belastungseinrichtung einer Prüfmaschine jeweils einen möglichst weiten Bereich erfassen.

Bekannt ist eine Belastungseinrichtung mit einem Zylinder und zwei Kolben, die ineinander angeordnet sind (DE-OS 17 73 947). Der größere Kolben arbeitet mit großem Hub und ist selbst wieder als Zylinder für den mit der Kolbenstange fest verbundenen kleineren Kolben ausgebildet Für statische Prüfungen wird der große Kolben beaufschlagt. Er überträgt statische Zugoder Druckkräfte durch Anlage am kleinen Kolben auf die Kolbenstange. Für dynamische Prüfungen wird der große Kolben hydraulisch in einer der beiden Endstellungen im Zylinder festgestellt und wirkt jetzt selbst als Zylinder für den kleinen Kolben. Durch Beaufschlagung des kleinen Kolbens können in diesen Fall dynamische Belastungen erzeugt werden.

Der Belastungszylinder mit ineinander angeordneten Kolben erfordert einen nicht unerheblichen Bauaufwand, besonders hinsichtlich der Kolbenkonstruktion. Die Zuführungsleitiingen für den inneren Kolben müssen durch den äußeren Kolben hindurchgeführt werden, wodurch sich Abdichtungsprobleme, Dichtungsverschleiß sowie zusätzliche Leckverluste ergeben. Der äußere Kolben baut sehr lang und hat eine verhältnismäßig große Masse.

Bei weiteren bekannten Einrichtungen sind ebenfalls Kolben ineinander angeordnet, wobei ein Hohlkolben als Anschlag für einen weiteren Kolben vorgesehen ist (GB-PS 11 91 959, DE-OS 21 26 029). Es handelt sich bei diesen Anordnungen um Drei-Stellungszylinder, bei denen ein Kolben aus einer Mittelstellung in zwei Endlagen verfahrbar ist. Die Anordnungen dienen lediglich als Stelleinrichtungen für die Kolbenstange. Sie sind nicht für statische und dynamische Belastungen vorgesehen und hierfür auch nicht geeignet.

Eine andere bekannte Einrichtung (DE-GM 19 77 298) zeigt einen Druckmittelstellmotor mit zwei an einer gemeinsamen Kolbenstange angeordneten Kolben unterschiedlicher Größe, wobei ein Kolben als Schleppkolben ausgebildet und gegenüber der Kolbenstange zwischen zwei Anschlägen verschiebbar ist. Hierbei handelt es sich um eine speziell ausgebildete Einrichtung zum Schalten von Getrieben, die für Prüfoder Belastungseinrichtungen nicht verwendbar ist.
Eine weitere bekannte Anordnung mit einem doppelt

w) wirkenden Hydraulik-Zylinder mit drei Kammern arbeitet ebenfalls als Druckmittelstellmotor (DE-AS 15 76 139). Solche Stellmotoren sind jedoch nicht für statische und dynamische Belastungen in Prüfeinrichtungen verwendbar. Wenn bei der bekannten Einrichte tung die Schleppkolben an den Zylinderstufen anliegen, ist der Arbeitskolben in einer Mittelstellung festgelegt und nicht mehr verschiebbar. Auch aus diesem Grund ist diese Einrichtung für Priifzweckc nicht geeignet.