DE2629909A1

DE2629909A1 - Hydraulikzylinder mit eingebautem daempfer unter wiederfuellung der daempfungskammer

Info

Publication number: DE2629909A1
Application number: DE19762629909
Authority: DE
Inventors: Jean Louis Gratzmuller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-07
Filing date: 1976-07-01
Publication date: 1977-01-27
Also published as: HU181670B; US4026523A; JPS5612726B2; ES450014A1; AU501422B2; SU772478A3; CA1053540A; AU1555676A; FR2317532B1; BE843826A; GB1515222A; ZA763868B; IT1066467B; SE424356B; FR2317532A1; ATA492876A; JPS528274A; SE7607726L; AT361575B

Description

PATENTANWÄLTE O C O Q Q Π Q

iffer körner <L QfJzy

D-1 BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE 68 D-8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 49

BERLIN: DIPL.-ING. R. MÜLLER-BÖRNER

Jean Louie Gratzmuller ^MÜNCHEN! d.pl.-.ng.hans-he.nr.ch

DIPL.-ING. EKKEHARD KÖRNER

Berlin, den 1. Juli 1976

Hydraulikzylinder mit eingebautem Dämpfer unter Wiederfüllung

der Dämpfungskammer

(Priorität: Frankreich Nr. 75 21 211 vom 7. Juli 1975)

17 Seiten Beschreibung
lO Patentansprüche
3 Blatt Zeichnungen

25 957/8 60988 4/0362

BERLIN: TELEFON (03O) 8312Ο88 MÜNCHEN: TELEFON (Ο89) 225585

KABEL: PROPINDUS · TELEX O1 84 Ο57 KABEL: PROPINDUS -TELEX O5 24 244

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hydraulikzylinder, insbesondere aber nicht ausschließlich Hydraulikzylinder zur Betätigung elektrischer Abschalter.

Seit mehreren Jahren versucht man bei bestimmten Anwendungen von Hydraulikzylindern, die Betätigungsgeschwindigkeit zu steigern, wobei die zu bewegenden Massen häufig bedeutender sind als früher. Das ist beispielsweise der Fall bei elektrischen Abschaltern für schnelle Öffnung bei Hoch- und Höchstspannung. Um diese Ergebnisse zu erreichen, war es neben anderen Maßnahmen erdorderlich, den Druck des hydraulischen, die Hydraulikzylinder speisenden Fluids zu erhöhen;aber aufgrund des Ansteigens der Geschwindigkeiten und der in Bewegung befindlichen Massen ist es auch erforderlich gewesen, Dämpfungssysteae am Hubende vorzusehen, um die Schläge bei jedem Arbeitsgang einzuschränken.

Diese Dämpfungssysteme (Dämpfer oder hydraulische "dashpots") werden vorteilhaft in die Hydraulikzylinder eingebaut, um die Ausmaße und den Preis dieser Vorrichtungen nicht ungebührlich zu erhöhen.

Es sind bereits Hydraulikzylinder mit eingebautem DSapfer bekannt, in denen ein beispielsweise mit dem Kolben des Hydraulikzylinders verbundenes zugeführtes Organ am Ende des Hubes in einen an einem der Enden des Hydraulikzylinders angebrachten Dämpfungsring eindringt. Dadurch erreicht man eine Bremsung durch Drosselung des Öls zwischen dem Ring und dem zugeführten Organ und durch Verdichten dieses Öls in einer Kammer des Hydraulikzylinders.

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Ein Hydraulikzylinder mit Dämpfer in dieser Art ist beispielsweise in der französischen Patentanmeldung 72 Ik 99i auf den Namen des gleichen Erfinders beschrieben; dieser Hydraulikzylinder bietet den Vorteil, daß die sehr hohen (manchmal mehrere tausend Bar), im Moment der Dämpfung auftretenden Überdrücke nicht auf die Armaturen für die Abdichtung des Hydraulikzylinders (die Gefahr liefen, zerstört zu werden) oder auf den Zylinder selbst übertragen werden, da diese Überdrücke in einer besonderen Dämpfungskammer verbraucht werden, die im Moment der Dämpfung von dem Raum des Hydraulikzylinders isoliert ist.

Im Fall hoher Arbeitsgeschwindigkeiten (z.B. 10 bis 15 m/sec) und im Fall, wo der Hub des Hydraulikzylinders relativ gering ist (z.B. in der Größenordnung von 100 bis 200 mm liegt), ist es. vorgekommen, daß die Bremsung auf einer sehr kurzen Strecke durchgeführt werden mußte, z.B. bei 10 bis 20 mm. Dies führt dazu, ein sehr kleines Spiel zwischen den männlichen und weiblichen Dämpfungsorganen vorzusehen, ^so daß am Ende des Hubes die Dämpfungskammer in fast dichter Art und Weise geschlossen ist und nur eine schwache Spalte bleibt. Daraus ergibt sich, daß zu Beginn der Wiederfüllung des Hydraulikzylinders zur Durchführung eines Arbeitsvorganges in umgekehrter Richtung die Durchflußmenge nur die durch diese Spalte ermöglichte Durchflußmenge ist, so daß der erste Teil des Rückhubs des Hydraulikzylinders verlangsamt wird.

Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist bereits vorgeschlagen worden (beispielsweise US-PS 2 493 602), den Dämpfungsring die Rolle eines "Anti-Retour"-Sehiebers spielen zu lassen, d.h. daß dieser Ring sich in Längsrichtung wie ein Schieber verschieben kann und sich dem Durchfluß

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des Fluids im umgekehrten Sinne seines Durchflusses während der Dämpfung nicht entgegenstellt, sei es, daß der Fluid-Durchfluß dann um den Ring herum, sei es, daß er durch im Ring angebrachte Einkerbungen oder Öffnungen stattfindet.

Daraus ergibt sich, daß die Nachfüllung des Hydraulikzylinders durch einen nicht eingeengten Durchfluß-Abschnitt stattfinden kann. Die vor geschlagenen Nachfüllsysteme wurden jedoch nur für Dämpfungssysteme anwendbar sein, in denen die Dämpfungs-Überdrücke sich unmittelbar im Inneren des Hydraulikzylinders entwickeln und damit einen schädlichen Einfluß auf die Abdichtungs-Armaturen des Hydraulikzylinders haben, insbesondere auf diejenigen des Zylinderkolbens. Derartige Nachfüllsysteme sind daher nur bei Hydraulikzylindern verwendbar, die bei mäßigen Drücken mit relativ geringen Geschwindigkeiten arbeiten und die nur wenig bedeutsame Massen bewegen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht dagegen eine wirksame Dämpfung und eine schnelle Nachfüllung bei einem Hydraulikzylinder mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit, der große Massen betreibt, ohne daß dafür die Armaturen irgendeinem überdruck ausgesetzt werden müßten.

Dementsprechend betrifft die Erfindung einen Hydraulikzylinder mit am Hubende eingebautem Dämpfer, in dem der Kolben mit mindestens einem ersten Dämpfungsorgan versehen ist, das ein männliches Element darstellt, welches an einen der Hubenden mit einem zweiten Dämpfungsorgan zusammenarbeitet, das aus einem schwebend im Inneren eines im Hydraulikzylinder vorgesehenen Lagers angebrachten Ring besteht, wobei das Lager ein radiales Schweben des Ringes ermöglicht, während die Innenfläche des Ringes mit der

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Außenfläche des männlichen Elements einen ringförmigen Zwischenraum mit veränderlichem Querschnitt für die Drosselung des hydraulischen Fluids begrenzt, wobei das hydraulische Fluid während der Dämpfung am Hubende aus einer ringförmigen Kammer mit veränderlichem Volumen oder einer Dämpfungskammer ausströmt, die in axialer Richtung durch eine radiale ringförmige überfläche des Ringes und durch die gegenüberliegende radiale ringförmige Fläche des ersten Organs begrenzt 1st.

Bei einem solchen Hydraulikzylinder wird erfindungsge·»- maß vorgeschlagen, daß das Lager auch ein begrenztes axiales Schweben des Ringes ermöglicht; daß der Ring von durchgehenden Kanälen zur Nachfüllung der Dämpfungskammer ausgehöhlt ist, wobei diese Kanäle im wesentlichen paralell zur Achse des Hydraulikzylinders ausgehöhlt sind; und daß die Kanäle in der Dämpfungsstellung durch die axiale Verschiebung des Ringes abgedichtet sind, wodurch die Dämpfungskammer isoliert und unabhängig vom übrigen Raum des Hydraulikzylinders gemacht ist, während diese Kanäle bei der Rückkehr des Kolbens in umgekehrter Richtung nach der Dämpfung freigegeben werden, um die Dampfungskamraer mit dem übrigen Raum des Hydraulikzylinders zur Nachfüllung der Kammer mit hydraulischem Fluid in Verbindung zu bringen.

Entsprechend der Erfindung erlaubt also das Lager auch ein begrenztes axiales Schweben des Ringes, wobei der Ring mit durchlaufenden, im wesentlichen parallel zur Achse des Zylinders verlaufenden Nachfüll-Kanälen für die Dämpfungskaramer versehen ist. Diese Kanäle werden in der Dämpfungsstellung des Ringes durch dichtes Aufliegen eines ihrer offenen Enden gegen eine ringförmige,

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feste, mit dem Hydraulikzylinder foroschlüssige Oberfläche abgedichtet, die die äußerste Wand des Lagers darstellt, gegen die sich der Ring während der Dämpfung stützt. Diese Abdichtung der Leitungen isoliert auf dichte Art und Weise die unabhängige Dämpfungskammer.

Dagegen verschiebt sich der Ring beim Rücklauf des Kolbens in Gegenrichtung, wodurch die Abdichtung der Kanäle beendet und eine freie Nachfüllung des Zylinders durch diese Kanäle ermöglicht wird.

Die in dem Ring angebrachten Kanäle können die Form von in den Umfang des Ringes geschnittenen Nuten oder von in diesen Ring gebohrten Leitungen haben.

Weitere Einzelheiten, Anwendungen und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Teilansicht eines Hydraulikzylinders entsprechend der Erfindung im Axialschnitt, die die Vorrichtung beim Ausgangshub in einer Stellung vor Beginn der Dämpfung zeigt;

Fig. 2 eine Teilansicht des anderen Endes des gleichen Hydraulikzylinders im Axialschnitt, jedoch mit in entsprechender Stellung nahe dem Ende des Rückzughubes der Vorrichtung dargestellten Teilen;

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht eines für einen Differential-Hydraulikzylinder mit entsprechend der vorliegenden Erfindung eingebautem Dämpfer versehenen Nachfüllsystems;und

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Fig. k eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform des Dämpfungsringes im Schnitt in einem Hydraulikzylinder entsprechend der Erfindung.

Der Hydraulikzylinder umfaßt einen Zylinder 1, der an einem Ende durch einen Boden 3, welcher mit einer Zufunrund Ablaßöffnung 5 für DruckÖl (Fig. 2) durchbohrt ist, und an seinem anderen Ende durch einen Boden 7 (Fig. i) verschlossen ist, der von einer Bohrung 9 durchbohrt ist, in der die Stange il des Hydraulikzylinders gleitet, wobei die Dichtigkeit beim Durchlauf der Stange durch eine Armatur Ik gewährleistet wird, die vorzugsweise, wie bei Hochdruckzylindern üblich, vom Federtyp ist.

Die Stange Ii trägt den Kolben 13 des Hydraulikzylinders, der mit einer Armatur 15 (Fig. 2) versehen ist, die vorzugsweise ebenfalls durch eine Feder 17 zusammengedrückt gehalten wird.

Der beispielsweise dargestellte Hydraulikzylinder ist ein doppelt wirksamer Hydraulikzylinder, in dem die untere Kammer 19 (in der Zeichnung) durch die Öffnung 5 gespeist und entleert -wird, während die obere Kammer 21 durch Öffnungen 23 gespeist und entleert wird. Die Öffnungen 5 und 23 sind mit hydraulischen Leitungen verbunden, die mit geeigneten Ventilen versehen sind, um die eine oder die andere der Kammern des Hydraulikzylinders zu speisen. Selbstverständlich kann die Öffnung 5 auch im Zylinder i und nicht im Boden 3 vorgesehen werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform betätigt die Stange 11 den beweglichen Kontakt eines elektrischen Abschalters.

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Im folgenden wird das am Ende des Ausgangshubes der Stange ü arbeitende Dämpfungssystem beschrieben,
d.h. dasjenige, das in Fig. i dargestellt und das
tätig wird, wenn die Kolbenstange sich in Richtung
des Pfeils 25 verschiebt.

Dieses System umfaßt ein erstes Dämpfungsorgan, das aus einem männlichen,leicht kegelstumpfförmigen (oder in leicht gestuften Abschnitten) Element 27 besteht, das mit einem zweiten Dämpfungsorgan zusammenwirkt, welches aus einem schwebend im Inneren eines in dem Zylinder vorgesehenen Lagers angebrachten Ring 29 besteht. Dieses Lager wird im vorliegenden Fall durch die ringförmige untere Fläche 3i des Bodens 7, durch einen Teil 33 der zylindrischen unteren Innenfläche des Zylinders 1 und durch eine ringförmige Abstufung 35 in der Wand des
Zylinders begrenzt.

Vfie an sich bekannt, ermöglicht das Lager ein radiales Schweben des Ringes, so daß dieser sich frei auf der Stange il und damit auf dem mit diesem formschlüssig verbundenen männlichen Element 27 zentrieren kann.

Am Ende des Hubes dringt das Element 27 in die Bohrung 37 des Ringes 29 ein, was einen ringförmigen Schlitz mit veränderlichem Querschnitt für die Drosselung des Öls begrenzt. Dieser schmale Schlitz ist der einzige Durchgang zum Ausfließen für das in der ringförmigen Dämpfungskammer 39 enthaltene Öl, wobei in dieser Kammer im Moment der Dämpfung sehr starke Überdrücke auftreten.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ermöglicht das Lager des Ringes dank des zwischen dem Ring und der Abstufung 35 vorhandenen Spiels auch ein Schweben des

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Ringes in axialer Richtung. Außerdem sind in dem Ring 29 Nachfüllkanäle 'ti angebracht, die im wesentlichen parallel zur Achse des Hydraul ilczy linders verlaufen .

In der Dämpfungs-Stellung des Ringes 29 (in Fig. 1 dargestellte Stellung), d.h. wenn die Stange 11 sich in Richtung des Pfeils 25 verschiebt und das in der Kammer 21 des Hydraulikzylinders enthaltene Öl aus den Öffnungen 23 durch den Kolben hinausgedriickt wird, wird der Ring 29 durch den Öldruck gegen die Fläche 31 des Bodens 7 des Zylinders gedrückt. In dieser Stellung sind die Kanäle kl durch Aufliegen ihrer Enden auf der Fläche 31 abgedichtet.

Dank dieser Abdichtung der Kanäle kl ist die Dfimpfungskaramer 39 vollständig von dem Raum des Hydraulikzylinders unabhängig und isoliert dergestalt, daß die Überdrücke, die im Moment der Dämpfung herrschen, nicht auf die Armaturen IAt und 15 des Hydraulikzylinders übertragen werden und auch nicht auf den Zylinder selbst des Hydraulikzylinders. Dies bedeutet einen großen Vorteil, weil bei einem Hydraulikzylinder mit einem Hub von etwa 10 bis 20 mm, dessen Stange sich mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 15 m/sec verschiebt, die Dämpfungs-Uberdrücke in der Kammer 39 mehrere tausend Bar erreichen können.

Die Leckagen, die im Moment der Dämpfung zwischen der Stange 11 und der Bohrung 43 des Ringes entstehen können, können durch eine in den Boden 7 gebohrte Leitung k5 aufgefangen werden, die mit der Kammer 21 des Hydraulikzylinders verbindet, welche sich während der Dämpfung unter relativ geringem Druck befindet. Diese Leckagen können daher nicht auf die Armatur 14 einwirken.

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Am Ende des Dämpfungsvorganges kommt das männliche Element 27 zum Anschlag gegen die ringförmige Fläche 47 des Ringes dergestalt, daß der veränderliche Inhalt der Dämpfungskammer 39 im wesentlichen gleich null ist.

¥enn man den Arbeitsvorgang in umgekehrter Richtung des Kolbens betätigt, d.h. in Richtung des Pieils 49, neigt das zulaufende männliche Element dazu, die Kammer 39 unter Überdruck zu setzen, und der Ring 29 wird in der gleichen Richtung mitgenommen, bis er in Anschlag gegen die Abstufung 35 kommt.

Aufgrund dieses Rücklaufs des Ringes sind die Enden der Kanäle 41 nicht mehr durch Auflagern auf der Fläche 31 abgedichtet, wodurch die Kammer 39, die während der Dämpfung vom Inneren des Hydraulikzylinders isoliert war, wieder mit diesem Inneren in Verbindung gebracht wird und somit wieder durch diese Kanäle mit Öl gefüllt werden kann.

Es ist zu bemerken, daß zur Erleichterung dieses Rücklaufs des Ringes 29 die obere überfläche 48 dieses Ringes etwas zurückgezogen ist im Verhältnis zur Oberfläche 50 des oberen Endes der Kanäle 41, wobei diese Oberfläche eng gegen die Fläche 31 des Bodens 7 anliegt. Diese zurückgezogene Anordnung des größeren Teils der oberen oberfläche des Ringes vermeidet den Vakuum-Effekt, der zwischen den gegeneinander aufliegenden Flächen entstehen könnte.

Dank der Nachfüllung der Kammer 39 durch die Kanäle 41 wird der erste Teil des Rückhol-Hubes des Hydraulikzylinders (entsprechend dem Ausgang des männlichen Element· 27 aus der Bohrung 37 des Ringes 29) nicht verlangsamt,

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da die Nachfüllung der Kammer 39 durch den Querschnitt aller Kanäle hl stattfinden kann, statt nur durch den ringförmigen engen Schlitz zwischen dem Element 27 und der Bohrung 37.

Der Rücklauf des Öls aus der Kammer 21 des Hydraulikzylinders in Richtung des Zwischenraums zwischen den oberflächen k8 und 31 und in Richtung der Kanäle 41 kann durch das ringförmige Spiel 5* zwischen dem Ring und dem Zylinder 1 stattfinden (dieses Spiel läßt außerdem das oben erwähnte radiale Schweben des Ringes zu), man kann aber auch ebenso, wie in tig. i dargestellt, eine Öffnung 53 zur Nachfüllung vorsehen, die direkt neben der verjüngten Oberfläche *i& des Ringes 29 in den Zylinder einmündet. Auf diese Weise ermöglicht man einen größeren Durchgangsquerschnitt für das Nachfiillöl der Dämpfungskammer 39, wodurch die Rückholbetätigung mit großer Geschwindigkeit möglich wird. Diese Anordnung ist wichtig bei der Betätigung von Abschaltern.

Die Naehfüll-Öffnung 53 ist parallel mit den Öffnungen verbunden, beispielsweise mittels eines Außenrohres 55» das von der Nachfüll-Leitung (oder Reinigungsleitung) der Kammer 21 des Hydraulikzylinders abgezweigt ist.

Di· Erfindung ist anwendbar für Hydraulikzylinder mit Tauchkolben, für einfachwirkende Hydraulikzylinder und für doppelwirkende Hydraulikzylinder , die differential oder nicht differential arbeiten, wobei die Dämpfung an einem einzigen oder an beiden Hubenden stattfindet.

Im folgenden wird anhand der Fig. 2 eine Variante des . Däapfungssystems mit Nachfüllung beschrieben, die am

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anderen Hubende des Differential-Hydraulikzylinders entsprechend Fig. i angewendet werden kann.

Die identischen Teile tragen in Fig. 2 die gleichen ^Bezugszeichen wie in Fig. i, jedoch mit dem Index

Der Kolben 13 trägt ein erstes Dämpfungsorgan mit einem männlichen Element 27* (in Kegelstumpfform oder mit abgestuftem Querschnitt) sowie ein in dem Zylinder i gleitendes Zwischenelement 59. Die beiden Elemente des ersten Dämpfungsorgans arbeiten mit dem zweiten Dämpfungsorgan zusammen, das aus einem schwebend (radial oder axial) wie Ring 29 angebrachten Ring 29» besteht,

Der Ring 29' ist von Nachfüll-Kanälen 41» durchbohrt, die in der Fig. 2 dargestellten Dämpfungsstellung durch dichtes Aufliegen des Ringes auf dem ringförmigen Rand 3i^! des Bodens 3 des Hydraulikzylinders abgedichtet sind.

In dieser Stellung ist die Dämpfungskammer 39' «it veränderlichem Inhalt, in der sich die Dämpfungs-Überdrücke entwickeln, vollständig unabhängig und isoliert von dem Raum des Hydraulikzylinders dergestalt, daß auch hier kein schädlicher Überdruck die Armaturen 15 des Hydraulikzylinders beschädigen könnte.

Mögliche Öl-Leckagen aus der Dämpfungskammer, die zwischen der zylindrischen Außenfläche 61 des Zwischenelements und dem Zylinder i auftreten könnten, werden in einer Auskehlung 63 aufgefangen, in die die mit einem axialen Kanal 65 verbundenen radialen Kanäle 45' einmünden. Dieser

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axiale Kanal mündet in der Mitte des männlichen Elements 27* in die untere Kammer 19 des Hydraulikzylinders ein, wobei diese Kammer sich während des Hubes des Kolbens in Richtung des Pfeils 49 unter niedrigem Druck befindet (oder wenigstens unter relativ niedrigem Druck). Diese Anordnung (entsprechend der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Leitung 45) gewährleistet, daß die Armatur keinem schädlichen Überdruck ausgesetzt wird.

Wenn man den Öldruck in der unteren Kammer 19 wiederherstellt, um den Hub in entgegengesetzter Richtung des Kolbens auszuführen (d.h. in Richtung des Pfeils 25), ist die Funktion der Anordnung zur Dämpfung identisch mit der in Verbindung mit Fig. i beschriebenen. Es genügt, daran zu erinnern, daß die Dämpfungskammer 39' » die bisher isoliert war, erneut mit dem Inneren des Hydraulikzylinders in Verbindung gebracht wird dank der Tatsache,daß die Kanäle 41' nicht länger abgedichtet sind, da der Ring 29^f sich vom Rand 31 · des Bodens 3 löst. Es ist festzustellen, daß ein Teil der unteren Auflagefläche 48' des Ringes 29¹ auf dem Rand 3i' im Verhältnis zu diesem Rand überhängt, damit dieser Teil dem Druck des durch die Öffnung 5 des Hydraulikzylinders eingeführten Öls ausgesetzt wird. Der Ring 29¹ wird auf diese Weise belastet, so daß er sich hebt und nicht länger der durch Überdruck bestehenden Klebewirkung unterworfen ist, die sein Hochheben und damit die Ablösung der Leitungen 41¹ verlangsamen würde, wenn die gesamte untere Oberfläche 4b¹ des Ringes sich auf dichte Art und Weise auf den Boden 3 des Hydraulikzylinders anlegte,

Die Dämpfungskammer 39' wird auf diese Weise ohne Einschränkung durch die Leitungen 41' nachgefüllt, die direkt mit der unteren Kammer 19 des Hydraulikzylinders in Ver-

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bindung stehen, und durch das Spiel 51% das um den Ring 29^f herum herrscht. Auf diese Weise vermeidet man die Verlangsamung, die auftreten würde, wenn die Kammer 39' nur durch den ringförmigen, engen Drosselschlitz zwischen dem männlichen Element 27' und der entsprechenden Oberfläche 37' des Ringes nachgefüllt werden würde.

Die in Verbindung mit Fig. 2 beschriebene Ausftihrungsforra der Dämpfungs-Vorrichtung kann natürlich auch ähnlich der in Verbindung mit Fig. i beschriebenen sein. In diesem Fall würde der Kolben ein in einer Bohrung gleitendes Endstück aufweisen, das im Boden des Zylinders angebracht ist und die gleiche Rolle wie die Zylinderstange spielt.

Selbstverständlich könnten die in die Ringe 29; 29" gebohrten Kanäle kl, kl¹ auch durch in den Umfang dieser Ringe eingeschnittene Nuten ersetzt werden, wie dies bei kl ^fl für den Ring 29' in Fig. 3 dargestellt ist.

In vereinfachter Form ist in Fig. 3 ein Hydraulikzylinder mit eingebauten Dämpfern entsprechend der Erfindung dargestellt, der insbesondere für die Betätigung des beweglichen Kontaktes eines elektrischen Abschalters, geeignet ist.

In diesem Beispiel ist die obere Kammer 21 des Hydraulikzylinders ständig mit einer unter Druck stehenden Ölquelle verbunden, z.B. einem hydro-pneuraatischen Speicher Statt daß diese Quelle aber direkt mit der Öffnung 23 des Hydraulikzylinders über ein äußeres Leitungsnetz

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verbunden ist (wie im Fall der Fig. i), wird diese Verbindung mittels einer äußeren zylindrischen Verkleidung 69 erreicht, die den Zylinder 1 umgibt.

Eine in den Boden 3 des Hydraulikzylinders oder in die Verkleidung 69 gebohrte Öffnung 71 ist mit dem Leitungs-Netz 73 des Speichers verbunden, während die andere Öffnung 5 des Hydraulikzylinders wahlweise mit dem Speicher 67 oder einem ünterdruckbehälter 75 über eine Leitung 77 verbunden ist, in die ein Organ zur hydraulischen Schaltung eingesetzt ist, das schematisch durch einen Dreiwege-Schieber 79 dargestellt ist.

Entsprechend diesem Aufbau ist der Kolben 13 des Hydraulikzylinders durch den ständig in der Kammer 21 herrschenden Öldruck ständig nach unten gepreßt. In der in Fig. 3 dargestellten Stellung ist die Kammer 19 des Hydraulikzylinders auf Entleerung eingestellt, und der Kolben führt in diesem Fall, wo der Hydraulikzylinder

einen Schalter betätigt, seinen Abwärtshub aus (Pfeil 49)» entsprechend der Betätigung der Auslösung des Abschalters.

Nach Dämpfung des Hubendes und Anschlagen des Kolbens 13 auf dem Dämpfungsring 29* genügt es, um den Kolben 13 wieder aufsteigen zu lassen (in die entsprechende Einschalt-Stellung des Schalters), die Leitung 77 mittels des Ventilsystems 79 wieder mit dem Speicher 67 in Verbindung zu bringen. Nach Dämpfung in der oberen Stellung verbleibt der Kolben in dieser Stellung entgegen dem sich ständig auf der oberen ringförmigen Oberfläche des Kolbens auswirkenden Druck. Es ist festzustellen, daß die zur direkten Nachfüllung der Öffnungen kl des Ringes 29 in den Zylinder 1 gebohrte öffnung 53 ebenfalls in den > zwischen dem Zylinder 1 und der Verkleidung 69 vorhandenen Zwischenraum mündet, wobei dieser Zwischenraum stets mit

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Öl bei dem Druck des Speichers 67 gefüllt ist. Auf diese Weise vermeidet man die in Fig, i dargestellte äußere Leitung 55.

In Fig. k ist ein Abschnitt des oberen linken Teils der Fig. i dargestellt, um eine Abwandlung der Ausführungsform des Dämpfungsringes 29 zu zeigen. Entsprechend dieser Abwandlung findet die HauptnachfUllung der Kammer 21 anstelle durch eine direkt in diese Kammer des Hydraulikzylinders mündende Öffnung 23 durch eine Öffnung 23' statt, die oberhalb des Ringes 29 liegt, wobei der Ring 29 von Leitungen öl mit großem Querschnitt durchbohrt ist. Diese Leitungen 81, die stets offen stehen, gewährleisten die Öldurchflußmenge für Speisung und Entleerung zu und aus der Kammer 2i.

Wie in den vorstehend beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen sind die Leitungen kl zum Nachfüllen der Kammer 39 durch Aufliegen ihres offenen Endes auf der Fläche 31 des Bodens 7 abgedichtet, wenn sich der Ring in Dämpfungszustand befindet (in Fig. 4 dargestellte Stellung), und sind dagegen freigegeben in dem Moment, wo das formschlüssig mit der Stange ii des Hydraulikzylinders verbundene männliche Element 27 zurückläuft.

Selbstverständlich kann die Nachfüll-Öffnung 23', die als in den Zylinder i des Hydraulikzylinders gebohrt dargestellt ist, ebenfalls in den Boden 7 des Hydraulikzylinders gebohrt sein, wie dies mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 03 in Fig. k dargestellt ist.

Gleich, ob nun diese Öffnung bei 23· oder b3 durchgebohrt ist, sie dient jedenfalls als gemeinsame Speiseleitung der Kammer 2i des Hydraulikzylinders und der

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Dämpfungskammer 39, so daß es nicht erforderlich ist, zwei unterschiedliche Öffnungen (23 und 53) vorzusehen, wie dies anhand der Fig. i beschrieben wurde. Ebenso kann die Entleerungsleitung k5 für die Leckagen durch in die obere Oberfläche 48 des Ringes hohl gefräste Teile zwischen den Enden der Leitungen kl ersetzt werden.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausfiihrungsformen beschränkt, sondern kann entsprechend der geplanten Anwendungsformen zahlreiche Veränderungen erfahren, die einem Fachmann zugänglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Patentansprüche Se/sp - 25 957/8 609884/0362 _ ₁₈ _

Claims

Pat entansprUche

Hydraulikzylinder mit am Hubende eingebautem Dämpfer, in dem der Kolben mit mindestens einem ersten Dämpfungsorgang versehen ist, das ein männliches Element darstellt, welches an einem der Hubenden mit einem zweiten Dämpfungsorgan zusammenarbeitet, das aus einem schwebend im Inneren eines im" Hydraulikzylinder vorgesehenen Lagers angebrachten Ring besteht, wobei das Lager ein radiales Schweben des Ringes ermöglicht, während die Innenfläche des Ringes mit der Außenfläche des männliches Elements einen ringförmigen Zwischenraum mit veränderlichem Querschnitt für die Drosselung des hydraulischen Fluids begrenzt, wobei das hydraulische Fluid während der Dämpfung am Hubende aus einer ringförmigen Kammer mit veränderlichem Volumen oder einer Dämpfungskammer ausströmt, die in axialer Richtung durch eine radiale ringförmige Oberfläche des Ringes und durch die gegenüberliegende radiale ringförmige Fläche des ersten Organs begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager auch ein begrenztes axiales Schweben des Ringes (29, 29') ermöglicht; daß der Ring von durchgehenden Kanälen (41, 41', 41'') zur Nachfüllung der Dämpfungskammer ausgehöhlt ist,wobei diese Kanäle im wesentlichen parallel zur Achse des Hydraulikzylinders ausgehöhlt sind; und daß die Kanäle in der Dämpfungsstellung durch die axiale Verschiebung des Ringes abgedichtet sind, wodurch die Dämpfungskammer (39i 39') isoliert und unabhängig vom übrigen Raum (19t 21) des Hydraulikzylinders gemacht ist, während diese Kanäle bei der Rückkehr des Kolbens (13) in umgekehrter

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Richtung nach der Dämpfung freigegeben werden, um die Dämpfungskammer (39, 39') mit dem übrigen Raum des Hydraulikzylinders zur Nachfüllung der Kammer mit hydraulischem Fluid in Verbindung zu bringen.
2. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle aus Nuten (4i^!l) bestehen, die in dem Umfangsrand des Dämpfungsringes (29*) ausgehöhlt sind.
3. Hydraulikzylinder nach Anspruch i, d a d vl r c h gekennzeichnet, daß die Kanäle aus Leitungen (41, kl¹) bestehen, die durch den Ring (29, 29') gebohrt sind.
k. Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d adurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (AtI, 41') an einem ihrer Enden gegenüber einer festen ringförmigen formschlüssig mit dem Hydraulikzylinder verbundenen Fläche (31, 3i^f) münden und die Endwand des Lagers bilden, gegen die der Ring (29, 29·) während des Dämpfungsvorganges aufliegt, um auf dichte Art und Weise das Ende der Kanäle zu verschließen, und daß die Kanäle an ihren anderen Enden in die Dämpfungskammer gegenüber der dem ersten Organ gegenüberliegenden radialen ringförmigen Fläche münden.
5. Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche i bis k » dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dämpfungsorgan ein männliches Element (27*) aufweist, das mit einem zwischen diesem männlichen Element und dem Kolben (13) angebrachten Zwischenelement (59) verbunden ist, wobei das

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Zwischenelement mit einer relativen Dichtheit in dem Zylinder (i) des Hydraulikzylinders gleitet.
6. Hydraulikzylinder nach Anspruoh 5, daduroh g ekennz ei chnet, daß das Zwischenelement (59) von einer Auskehlung (63) und den Kanälen (^5'» 65) zur Entleerung der Leckagen aus der Dämpfungskammer (39') ausgehöhlt ist.
7. Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche i bie 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (53, 23') zur unmittelbaren Nachfüllung der Kanäle (^i) in einem der Elemente, Zylinder oder Boden 3 des Hydraulikzylinders angebracht ist, wobei die Leitung nahe der Oberfläche (h&) des Ringes (29) mündet, die gegenüber der ringförmigen festen, formschlüssig mit dem Hydraulikzylinder verbundenen Fläche (31) gelegen ist.
8. Hydraulikzylinder nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (23*) zur Nachfüllung der Kanäle (4i), die oberhalb oder unterhalb des Hinges angebracht ist, auch die Speiseleitung für die entsprechende Kammer (2i) des Hydraulikzylinders darstellt, wobei der Ring (29) von Leitungen mit großem Querschnitt (8i) durchbohrt ist, die in unmittelbarer Verbindung mit der Kammer (21) stehen, aber ohne Verbindung mit der Dämpfungskammer (39) sind.

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9. Hydraulikzylinder nach einen der . Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er vom doppelt wirksamen Differentialtyp lsi; daß er ein Dämpfungssystem für jedes der Hubenden aufweist; und daß die Speise- und Entleerungs-Öffnungen einer der Kammern (21) des Hydraulikzylinders in einen zwischen dem Zylinder (l) des Hydraulikzylinders und einer äußeren den Zylinder umgebenden Verkleidung (69) festgelegten ringförmigen Zwischenraum münden, wobei der Zwischenraum mit Einrichtungen (67) zur Speisung und zur Aufnahme von hydraulischem Fluid unter Druck verbunden ist.

iO. Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüohe i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (Ii) des Hydraulikzylinders mit dem beweglichen Kontakt eines elektrischen Abschalter gekuppelt ist.

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