DE2513386B2 - Hydraulic cylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikzylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a hydraulic cylinder according to the preamble of claim 1.

Ein solcher Hydraulikzylinder zählt durch die DE-OS 57 665 zum Stand der Technik. Nachteilig an der bekannten Bauart sind die beiderseits der Schwenkbüchse vorgesehenen und sich an radialen Ringkragen des Kolbens abstützenden Dichtungen. Insbesondere bei sehr langen Hydraulikzylindern werden diese Dichtungen bei Schwenkbewegungen des Kolbens bzw. der Kolbenstange erheblichen Verschleißbeanspruchungen ausgesetzt. Sie müssen wegen ihrer Einspannung zwischen dem Kolbenumfang, den Ringkragen und der Zylinderinnenwand die Kippbewegungen der Kolbenstange zwangsweise mitmachen und sind folglich starken inneren Walkbewegungen ausgesetzt Sie werden daher frühzeitig funktionsuntüchtig und müssen ausgewechselt werden. Darüber hinaus stutzen sich die Kolbenstange bzw. der Kolben nur an zwei Stellen ab, die infolge der Axialbewegung der Kolbehs einen variablen Abstand voneinander haben. Insbesondere bei ausgefahrener Kolbenstange wird durch den dann verringerten Abstand zwischen den beiden Stützpunkten und weitgehend horizontal angeordnetem Hydraulikzylinder eine hohe Flächenpressung an den Stützpunkten eintreten.Such a hydraulic cylinder is one of the prior art in DE-OS 57 665. Disadvantage of the known design are provided on both sides of the swivel sleeve and are attached to radial annular collars the piston supporting seals. In particular with very long hydraulic cylinders, these Seals are subject to considerable wear and tear when the piston or piston rod swivels exposed. You have to because of their clamping between the piston circumference, the ring collar and the inner wall of the cylinder must participate in the tilting movements of the piston rod and are consequently exposed to strong inner flexing movements. They therefore become inoperable at an early stage and have to be replaced. In addition, the piston rod or piston is only braced at two points, which as a result of the axial movement of the piston have a variable distance from one another. Especially with extended piston rod is then reduced by the distance between the two support points and a largely horizontally arranged hydraulic cylinder, a high surface pressure at the support points enter.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Hydraulikzylinder entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, daß seine Lebenserwartung durch eine geringere Beanspruchung der Dichtungen sowie durch eine. Verminderung derThe invention is accordingly based on the object of providing a hydraulic cylinder according to the preamble of claim 1 to improve so that its life expectancy by less stress the seals as well as a. Decrease in

ιυ Flächenpressungen selbst bei langbauenden Ausführungsformen mit vergleichsweise dünnen Kolbenstangen gesteigert werden kann.ιυ surface pressures even with long designs can be increased with comparatively thin piston rods.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöstThis object is achieved by the characterizing features of claim 1

ι ξ Danach wird eine Zweipunkt-Abstützung sowohl für den Kolben als auch für die Kolbenstange am Zylinderdeckel geschaffen, welche auch bei ausgefahrener Kolbenstange eine günstige Momentübertragung gewährleistet Die Dichtung des Kolbens liegt zwischen den beiden Schwenkbüchsen. Sie bleibt damit von Verkantungen bei Schwenk- und Kippbewegungen der Kolbenstange bzw. des Kolbens weitgehend verschont Sie ist nicht nur funktionstüchtiger sondern hat auch eine längere Lebensdauer, was zu einer längerenι ξ Then a two-point support is used for both created the piston as well as for the piston rod on the cylinder cover, which also when extended Piston rod ensures favorable torque transmission. The seal of the piston lies between the two swivel sleeves. It thus remains from canting during pan and tilt movements Piston rod or the piston largely spared It is not only more functional but also has a longer lifespan, resulting in a longer one

:> Standzeit des Hydraulikzylinders führt Die Wartungshäufigkeit wird verringert Die Reparaturanfälligkeit wird bedeutend vermindert Durchbiegungsbestrebungen von insbesondere langen dünnen Kolbenstangen können besser aufgefangen und in geringere Flächend-:> The service life of the hydraulic cylinder leads to The maintenance frequency is reduced. The need for repairs The tendency to deflect particularly long, thin piston rods is significantly reduced can be better collected and in smaller areas

!Ii rücke als beim Stand der Technik umgesetzt werden. Auch ist es mit der Doppelanordnung der Schwenkbüchsen und der Schwenkhülsen möglich, die nach der Fertigbearbeitung von Kolbenstangen frei werdenden Spannungen, welche mehr oder weniger große Verbie-! II can be implemented in the prior art. It is also possible with the double arrangement of the swivel sleeves and the swivel sleeves, which after the Finishing of piston rods released tensions, which more or less large bending

i^r) gungen verursachen, auszugleichen. Die gewünschtei ^r ) to compensate. The desired

Leichtgängigkeit des Kolbens, auch über einen längerenSmooth movement of the piston, even over a longer period of time Betriebszeitraum hinweg, bleibt bei allen Ausknick- undOperating period, remains with all buckling and Durchbiegungsversuchen der Kolbenstange erhalten.Received deflection tests on the piston rod. Den Grundgedanken der Erfindung weiterbildende,Developing the basic idea of the invention,

-in teils an sich bekannte Merkmale, sind Gegenstand der Unteransprüche.- Characteristics, some of which are known per se, are the subject of the Subclaims.

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellteil Ausführungsbeispiels nachstehend näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings explained it shows

<■"> F i g. 1 einen Hydraulikzylinder im Längsschnitt FIG . 1 shows a hydraulic cylinder in longitudinal section

F i g. 2 in größerem Maßstab die Ausbildung, Anordnung und Führung des Kolbens im Hydraulikzylinder, und zwar in der oberen Hälfte im Längsschnitt und in der unteren Hälfte in Ansicht undF i g. 2 on a larger scale the design, arrangement and guidance of the piston in the hydraulic cylinder, namely in the upper half in longitudinal section and in the lower half in elevation and

<o Fig.3 in ebenfalls vergrößerten Maßstab die<o Fig.3 also on an enlarged scale

Ausbildung der dem Zylinderdeckel zugeordnetenTraining of the cylinder cover assigned Kolbenstangen-Führungsbüchse, teils im LängsschnittPiston rod guide bush, partly in longitudinal section

teils in der Seitenansichtpartly in the side view

In der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise ist in dem langenIn the FIG. 1 obvious way is in the long

Hydraulikzylinder 1 ein Kolben 2 geführt Die mit dem Kolben 2 verbundene Kolbenstange 3 ist im Verhältnis zu ihrem Durchmesser sehr lang. Die Kolbenstange 3 ist an dem einen Zylinderende in einer Führungsbüchse 4 gelagert und daran anschließend durch den Zylinderdekkel 5 nach außen geführt In der Regel sind solche langen Hydraulikzylinder doppeltwirkend. Die Zuleitungen zur vorderen und hinteren Zylinderkammer sind nicht dargestellt. Das Arbeitsmedium kann verschiedener Art sein.Hydraulic cylinder 1 guided by a piston 2 The piston rod 3 connected to the piston 2 is in proportion very long to their diameter. The piston rod 3 is at one end of the cylinder in a guide bush 4 stored and then passed through the cylinder cover 5 to the outside. As a rule, such are long Double acting hydraulic cylinder. The supply lines to the front and rear cylinder chambers are not shown. The working medium can be of various types.

b5 Bei der aus Fig.2 in vergrößerter Darstellung ersichtlichen Ausbildung des Kolbens 2 ist zu beiden Seiten eines die Kolbendichtung 6 tragenden Mittelabschnitts 7je eine Schwenkbüchse 8 vorgesehen. Derb5 In the case of the one from FIG. 2 in an enlarged view The apparent design of the piston 2 is on both sides of a central section carrying the piston seal 6 7 each a swivel sleeve 8 is provided. Of the

Mittelabschnitt 7 besteht aus einem relativ langen zylindrischen Körper mit im Mittelbereich vorgesehener Nut, welche die Dichtung 6 aufnimmt Jede der Schwenkbüchsen 8 wird durch einen Ringkörper 9 gebildet, dessen Mantelfläche 10 eine zylindrische Gleitfläche bildet und mit Schmiernuten versehen ist Die Ringkörper 9 besitzen außerdem kugelabschnittsförmige Innenflächen 11, die auf kugelabschnittsförmigen Außenflächen 12 von ringförmig ausgebildeten Haltekörpem 13 frei einstellbar gelagert sind.Middle section 7 consists of a relatively long cylindrical body with a provided in the middle area Groove which receives the seal 6. Each of the swivel sleeves 8 is supported by an annular body 9 formed, the outer surface 10 forms a cylindrical sliding surface and is provided with lubrication grooves The ring bodies 9 also have inner surfaces 11 in the shape of spherical segments, which are in the form of spherical segments Outer surfaces 12 of ring-shaped holding bodies 13 are freely adjustable.

Der Mittelabschnitt 7 und die zu beiden Seiten vorgesehenen Haltekörper 13 sind unter axialer Verspannung auf einem abgesetzten Kolbenstangenteil gelagert Die axiale Länge der Haltekörper 13 ist größer als die axiale Länge der Ringkörper 9 bzw. der Schwenkbüchsen 8. Jeder Ringkörper 9 besteht aus mindestens zwei Hälften, wobei die Teilungsebene jeweils so zu legen ist, daß der Ringkörper 9 auf einem Haltekörper 13 montiert werden kann. Vorgesehen ist eine Querteilung, so daß ein Ringkörper 9 aus zwei halbringartigen Schalen bestehtThe middle section 7 and the holding body 13 provided on both sides are under axial Bracing mounted on a stepped piston rod part. The axial length of the holding body 13 is greater than the axial length of the ring body 9 or the pivot sleeves 8. Each ring body 9 consists of at least two halves, the division plane is to be placed so that the ring body 9 on one Holding body 13 can be mounted. A transverse division is provided so that an annular body 9 consists of two semicircular shells

In der aus Fig.3 ersichtlichen Weise besitzt die Kolbenstangen-Führungsbüchse 4 innerhalb ihrer Längsbohrung 14 zwei in Richtung der Büchsenlängsachse in relativ großem Abstand voneinander angeordnete, gelenkig gelagerte bzw. eingefaßte Schwenkhülsen 15. Jede Schwenkhülse 15 besitzt eine als zylindrische Gleitfläche dienende Bohrung 16, die mit Schmiernuten versehen ist Die Schwenkhülsen 15 weisen ferner konvex gewölbte kugelförmige Mantelflächen 17 auf, die in entsprechend konkav gewölbten Ringnuten 18 der Kolbenstangen-Führungsbüchse 4 gelagert sind.In the manner shown in FIG. 3, the piston rod guide bushing 4 has within it Longitudinal bore 14 two arranged in the direction of the liner longitudinal axis at a relatively large distance from one another, articulated or framed swivel sleeves 15. Each swivel sleeve 15 has an as cylindrical sliding surface serving bore 16 which is provided with lubrication grooves The swivel sleeves 15 furthermore have convexly curved spherical lateral surfaces 17 which are correspondingly concavely curved Annular grooves 18 of the piston rod guide bush 4 are mounted.

Die Kolbenstangen-Führungsbüchse 4 besteht aus einem langen Mittelabschnitt 19 und zwei kürzeren Endabschnitten 20. Zwischen jedem Ende des Mittelabschnitts 19 und dem gegenüberliegenden Ende eines Endabschnitts 20 ist eine Schwenkhülse 15 gelenkig eingespannt Die gegeneinander gerichteten Endbereiche des Mittelabschnitts 19 und der Endabschnitte 20 bilden gemeinsam die konkav gewölbten Ringnuten 18 zur Lagerung der Mantelfächen 17 der Schwenkhülsen 15. Die Schwenkhülsen 15 können ungeteilte Ringkörper sein.The piston rod guide bushing 4 consists of a long central section 19 and two shorter ones End sections 20. Between each end of the central section 19 and the opposite end of one End section 20 is a swivel sleeve 15 clamped in an articulated manner. The end regions directed towards one another of the middle section 19 and the end sections 20 together form the concavely curved annular grooves 18 for mounting the jacket surfaces 17 of the swivel sleeves 15. The swivel sleeves 15 can be undivided annular bodies.

Bei der Montage der Schwenkhülsen 15 werden bei abgenommenem Zylinderdeckel 5 die drei Abschnitte der Führungsbüchse 4 unter Einschluß der Schwenkhülsen 15 eingeschoben. Im Bereich des Zylinderdeckels 5 ~> ist eine Dichtung 21 vorgesehen. Die axiale Festlegung bzw. Verspannung kann mittels eines Federrings 22 erfolgen. Die Endverspannung öund der Verschluß des Hydraulikzylinders 1 erfolgen durch den Zylinderdeckel 5.When assembling the swivel sleeves 15 with the cylinder cover 5 removed, the three sections the guide bushing 4, including the swivel sleeves 15, is inserted. In the area of the cylinder cover 5 ~> A seal 21 is provided. The axial fixation or tensioning can take place by means of a spring ring 22. The end bracing and the closure of the Hydraulic cylinder 1 take place through the cylinder cover 5.

κι In Fig.3 ist die Durchbiegung der Kolbenstange 3 übertrieben stark veranschaulicht, und zwar zur Demonstration der großen Einstellbarkeit der Schwenkhülsen 15. Die die zylindrischen Gleitflächen bildenden Bohrungen 18 der Schwenkhülsen 15 bleiben genau axial ausgerichtet zu dem betreffenden Abschnitt der KoU>enstange 3.In Fig. 3, the deflection of the piston rod 3 is exaggeratedly illustrated to demonstrate the great adjustability of the Swivel sleeves 15. The bores 18 of the swivel sleeves 15 which form the cylindrical sliding surfaces remain exactly axially aligned to the relevant section of the KoU> en rod 3.

In Fig.2 ist keine Durchbiegung veranschaulicht Sinngemäß zu Fig.3 ist jedoch beim Eintreten schon einer geringen Durchbiegung der Kolbenstange 3 jede Schwenkbüchse 8 in der Lage, sich gegenüber ihrem Haltekörper 13 kugelgelenkartig zu verschwenken, so daß die als Gleitflächen dienenden Mantelflächen 10 ebenfalls die genaue axiale Lage zur Innenwand des Hydraulikzylinders 1 einhalten können.No deflection is illustrated in FIG. 2, analogous to FIG. 3, however, when entering a slight deflection of the piston rod 3, each swivel sleeve 8 is able to move towards their To pivot the holding body 13 in the manner of a ball joint, so that the lateral surfaces 10 can also maintain the exact axial position to the inner wall of the hydraulic cylinder 1.

r> Die als Ringkörper 9 ausgebildeten Schwenkbüchsen 8 können auch einteilig sein. Damit die Schwenkbüchsen 8 auf die kugelabschnittsförmigen Außenflächen 12 der Haltekörper 13 aufgeschoben werden können, sind jeweils in dem einen stirnseitigen Randbereich derThe swivel sleeves 8, which are designed as ring bodies 9, can also be in one piece. So that the swivel bushes 8 can be pushed onto the spherical segment-shaped outer surfaces 12 of the holding bodies 13 each in the one end-face edge area of the

iü Schwenkbüchsen 8 an diametral gegenüberliegenden Stellen Ausnehmungen 23 vorgesehen. Die Breite dieser Ausnehmungen 23 entspricht einem z. B. abgesetzten Mittelabschnitt der Haltekörper 13. Die Haltekörper 13 und die Schwenkbüchsen 8 werden vor dem Aufziehen auf die Kolbenstange 3 ineinandergefügt Dabei werden die Schwenkbüchsen 8 und die Haltekörper 13 um etwa 90° gegeneinander verdreht das heißt in eine Querlage zueinander gebracht so daß die abgesetzten Mittelabschnitte der Haltekörper 13 durch die Ausnehmungeniü swivel sleeves 8 recesses 23 are provided at diametrically opposite locations. The breadth of this Recesses 23 corresponds to a z. B. stepped middle section of the holding body 13. The holding body 13 and the swivel sleeves 8 are inserted into one another before being pulled onto the piston rod 3 the swivel sleeves 8 and the holding body 13 rotated by about 90 ° against each other, that is, in a transverse position brought to one another so that the offset central sections of the holding body 13 through the recesses

4i) 23 der Schwenkbüchsen 8 eingeschoben werden können. Die Schwenkbüchsen 8 und die Haltekörper 13 werden nun in eine gleichachsige Lage zurückgeschwenkt und es sind beide Teile kugelgelenkartig gekuppelt4i) 23 of the swivel sleeves 8 can be inserted. The swivel sleeves 8 and the holding bodies 13 are now swiveled back into a coaxial position and both parts are like a ball joint coupled

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (6)

Patentansprache-.Patent address-. 1. Hydraulikzylinder, dessen an der Zylinderinnenwand dichtend geführter Kolben eine mit ihrer zylindrischen Außenfläche an der Zylinderinnenwand gleitende, auf das Kolbenstangenende kugelgelenkig aufgesetzte Schwenkbüchse aufweist und dessen gegenüber einer am Zylinderdeckel festgelegten Führungsbüchse abgedichtete Kolbenstange eine in der Führungsbüchse kugelgelenkig gelagerte Schwenkhülse mit zylindrischer Innenfläche gleitend durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) zu beiden Seiten eines die Kolbendichtung (6) tragenden Mittelabschnitts (7) mit je einer Schwenkbüchse (8) versehen ist und die Führungsbüchse (4) innerhalb einer Längsbohrung (14) zwei im Abstand voneinander angeordnete Schwenkhülsen (15) aufweist1. Hydraulic cylinder, its on the inside wall of the cylinder sealed piston one with its cylindrical outer surface on the cylinder inner wall has sliding pivot bushing attached to the piston rod end in a ball-and-socket manner and its piston rod, which is sealed against a guide bush fixed on the cylinder cover a swivel sleeve with a cylindrical inner surface, mounted in a ball-and-socket joint in the guide bushing interspersed, characterized in that the piston (2) on both sides of one of the Piston seal (6) carrying central section (7) is provided with a swivel sleeve (8) and the Guide bushing (4) within a longitudinal bore (14) two spaced apart Has swivel sleeves (15) 2. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbüchsen (8) auf kugelabschnittartigen Außenflächen (12) von ringförmig ausgebildeten Haltekörpern (13) frei einstellbar gelagert sind.2. Hydraulic cylinder according to claim 1, characterized in that the swivel sleeves (8) spherical segment-like outer surfaces (12) of ring-shaped holding bodies (13) freely adjustable are stored. 3. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsam mit dem Mittelabschnitt (7) des Kolbens auf einem abgsetzten Abschnitt der Kolbenstange (3) axial gegeneinander verspannten Haltekörper (13) eine größere axiale Breite aufweisen als die Schwenkbüchsen (8).3. Hydraulic cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the jointly with the middle section (7) of the piston on an offset section of the piston rod (3) axially holding bodies (13) braced against one another have a greater axial width than the swivel sleeves (8th). 4. Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbüchsen (8) mehrteilig sind.4. Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the swivel sleeves (8) are multi-part. 5. Hydraulikzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schwenkbüchse (8) aus zwei Halbringschalen besteht5. Hydraulic cylinder according to claim 4, characterized in that each swivel sleeve (8) from consists of two half-ring shells 6. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Führungsbüchse (4) aus einem langen Mittelabschnitt (19) und zwei kürzeren Endabschnitten (20) besteht und daß an jedem Ende des Mittelabschnitts (19) eine Schwenkhülse (15) durch den jeweiligen Endabschnitt (20) gelenkig eingespannt ist6. Hydraulic cylinder according to claim 1, characterized in that the guide bush (4) from a long middle section (19) and two shorter end sections (20) and that at each end of the middle section (19) a swivel sleeve (15) articulated through the respective end section (20) is clamped