DE2648608A1

DE2648608A1 - Schaltvorrichtung fuer einen ein- oder mehrstufigen hydraulischen zylinder

Info

Publication number: DE2648608A1
Application number: DE19762648608
Authority: DE
Inventors: Werner Bieberstein
Original assignee: HUNGER WALTER KG
Current assignee: HUNGER WALTER KG
Priority date: 1976-10-27
Filing date: 1976-10-27
Publication date: 1978-05-03
Also published as: DE2648608C3; DE2648608B2

Description

Schaltvorrichtung für einen ein- oder mehr-
stufigen hydraulischen Zylinder Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für einen beidseitig beaufschlagten ein- oder mehrstufigen Zylinder, dessen Kolben, z.B. mit metallischen Kolbenringen versehen, nicht völlig leckfrei abgedichtet ist.
Es sind bereits derartige Schaltvorrichtungen bekannt, bei denen die Kolben gleichzeitig als Steuerungselement ausgebildet sind und sich mit der Kolbendichtung über Steuerungsbohrungen oder Steuerschlitze bewegen. Hydraulische Zylinder dieser Art werden z,B. bei Teleskopauslegern von Autokranen verwendet (DT-AS 2253646 und 2507416).
Der große Nachteil dieser zumeist mehrstufigen hydraulischen Zylinder besteht darin, daß während des Ausschiebens der mehrstufigen Kolben und der mit dem Kolben mechanisch verbundenen Kolbenstangen der kolbenseitige Druckraum mit dem hydraulischen Druck beaufschlag wird, während der kolbenstangenseitige Druckraum drucklossmit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden ist. In dem Augenblick, in dem der Ausschiebevorgang beendet ist, schließen die auf beiden Zylinderseiten angebrachten Sperrventile der bekannten Schaltvorrichtung hermetisch ab. Während in den kolbenseitigen Druckräumen ein hoher hydraulischer Druck aufgebaut ist, sind nun die kolbenstangenseitigen Druckräume völlig drucklos. Es ist sogar möglich, daß in den kolbenstangigen Druckräumen ein Vakuum entsteht, je nach Höhe der Zylinderlage in Bezug auf den Oelbehälter. Hierbei ergibt sich nun die Möglichkeit, daß, insbesondere bei Belastung der Kolbenstange durch eine äußere Last in Axialrichtung,ein Druckausgleich über die Kolben zwischen den Druckräumen eintritt. Dieser Druckausgleich ist auch mit einer Volumenänderung aufgrund der Kompressibilität der Druckflüssigkeit und des eventuell aufzufüllenden Vakuums verbunden. Das hat zur Folge, daß die Kolbenstangen ihre Lage verändern und der ausgeschobene Hydraulikzylinder um einen bestimmten Betrag einfährt. Dies ist aber, insbesondere bei den Auslegern von Autokranen, nicht zulässig.
Der umgekehrte Fall ergibt sich dann, wenn die Kolbenstangen in ihre Endlage zurückgezogen werden. Während in den kolbenstangenseitigen Druckräumen in diesem Falle ein hoher Druck aufgebaut wird, sind die kolbenseitigen Druckräume drucklos. Über den nicht ganz dichten Kolben können sich nunmehr die unterschiedlichen Drücke in den Druckräumen ausgleichen. Auf diese Weise verändern die Kolbenstangen wieder ihre Lage und fahren etwas aus, bis der Druckausgleich erfolgt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und die Schaltvorrichtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß eine Lageänderung der Kolben aufgrund des erwähnten Effektes nicht eintreten kann.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß ein Rückschlagventil in dem zur Kolbenseite führenden Kanal und ein kombiniertes Weg-Sitzventil in dem zur Kolbenstangenseite führenden Kanal angeordnet ist, so daß während der Druckbeaufschlagung des Kolbens auch die Kolbenstangenseite unter gleichem Druck steht.
Die Bewegung des Kolbens erfolgt in diesem Falle dadurch, daß die Kolbenflächen der Kolbenseite und der Kolbenstangenseite unterschiedlich groß sind, obschon beide Flächen unter dem gleichen Druck stehen. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich eine Verschiebung nach Abschaltung der Bewegung nicht ergeben kann, so daß auch sehr genaue Verschiebewege zurückgelegt werden können, was bei dem erwähnten Anwendungsfall sehr erwünscht ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das kombinierte Weg-Sitzventil über eine Steuerleitung vom kolbenseitigen Druck gesteuert ist. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache Lösung ohne übermäßigen Aufwand.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Neuerung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen: Fig. 1 einen mehrstufigen hydraulischen Zylinder mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in aus geschobener Lage und Fig. 2 das gleiche wie Fig. 1 in eingezogener Lage der mehrstufigen Kolben.
Über den Steuerschieber 11 wird die Druckflüssigkeit durch die Leitung 12 über das Sperrventil 13 in den Kolbenraum 7 geleitet. Die außen angeordnete Rohrleitung 14 verbindet in der dargestellten Weise die Druckräume 9 und 10 über das kombinierte Weg-Sitzventil 15 und das Sperrventil 13 mit den Druckräumen 7 und 8. Auf diese Weise stehen sämtliche Zylinderräume während des Ausschiebevorgangs unter dem gleichen Druck.
Da sich die wirksame Kraft beim Ausschieben durch das Produkt von Kolbenstangenflächen und hydraulischem Druck ergibt, ist nicht möglich, daß in Folge des Druckausgleiches eine Lageveränderung der Kolben 3 und 4 bzw. der Kolbenstangen 5 und 6 eintreten kann.
Beim Einfahren der Kolben 3 und 4 bzw. der Kolbenstangen 5 und 6 in ihre Endlage nach Fig. 2 wird die Druckflüssigkeit über den Steuerschieber 11, die Leitung 16 und das kombinierte Weg-Sitzventil 15 in der Leitung 14 und über die Steuerbohrung 17, das Teleskoprohr 18 in den Kolbenstangenraum lo a bzw. 10 geleitet. Dadurch fährt der. Kolben 4 bis in seine Endstellung zurück. Die Druckflüssigkeit aus dem Kolbenraum 8 wird über das Sperrventil 19 in den Druckraum 7 und über das Sperrventil 13, die Leitung 12 und den Steuerschieber 11 drucklos in den Oelbehälter geleitet.
Befinden sich beide Kolben 3 und 4 in ihrer Endstellung nach Fig. 2, so stehen die kolbenstangenseitigen Druckräume 9 und lo unter hohem Druck und die kolbenseitigen Druckräume 7 und 8 sind drucklos. Das kombinierte Weg-Sitzventil 15 kann mit seiner Dichtfläche 20 erst dann schließen, wenn der Druck aus den Druckräumen 9 und 1o völlig abgebaut ist. Ein Druckausgleich über die Kolben 3 und 4 ist nicht möglich, und deshalb gibt es auch keine Lageveränderung der Kolbenstangen 5 und 6 bzw. der zugehörigen Kolben.
Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE öl Schaltvorrichtung für einen beidseitig beaufschlagten ein- oder mehrstufigen Zylinder, dessen Kolben, z.B.
mit metallischen Kolbenringen versehen, nicht völlig leckfrei abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wickschlagventil (13) in dem zur Kolbenseite (7) führenden Kanal und ein kombiniertes Weg-Sitzventil (15) in dem zur Kolbenstangenseite (9) führenden Kanal (14) angeordnet ist, so daß während der Druckbeaufschlagung des Kolbens auch die Kolbenstangenseite unter gleichem Druck steht.
2, Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Weg-Sitzventil (15) über eine Steuerleitung (21) vom kolbenseitigen Druck gesteuert ist, 3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Druckbeaufschlagung der Kolbenstangenseite (9) das kombinierte Weg-Sitzventil (15) von seinem Dichtsitz (20) abhebt und gleichzeitig einen Wegekanal (22) zwischen dem Rückschlagventil (13) und dem Kanal (14) zur Kolbenstangenseite sperrt.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Flächen (20, 23) des kombinierten Weg-Sitzventiles (15) so gewählt sind, daß der öffnungsdruck in Abhängigkeit vom Druck im Druckraum (7) der Kolbenseite gesteuert ist.