DE3419364C2 - Stufenlos blockierbares Hubaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenlos blockierbares Hubaggregat entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Durch die DE-PS 12 63 245 ist ein derartiges stufenlos blockier­ bares hydropneumatisches Hubaggregat bekannt, wobei ein Flüssigkeitsdurchlaß und eine nur bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange wirkende Drosseleinrichtung bezüglich der Flüssig­ keitsströmung hintereinandergeschaltet sind. Die Drosselein­ richtung besteht hierbei aus einer sich auf einer Kolbenstirn­ fläche abstützenden federbelasteten Ventilplatte, welche beim Einfahren der Kolbenstange druckabhängig von dem Flüssigkeits­ durchlaß abhebt und mittels am Innenumfang angeordneten Ausspa­ rungen einen größeren Durchlaßquerschnitt freigibt. Bei der Aus­ schubbewegung der Kolbenstange ist der vom äußeren Durchmesser der Ventilplatte und der Innwand des Behälters gebildete ring­ förmige Querschnitt als Drossel wirksam. Nachteilig bei dieser Ausführung ist, da die Ventilplatte an ihren inneren Anlageflä­ chen mit Spiel auf der vom Kolben gebildeten Führung angeordnet sein muß und dadurch der ringförmige Querschnitt nicht über den gesamten Umfang gleiche Breite aufweist, wodurch sich auch die Ausschubgeschwindigkeit der Kolbenstange ändert. Insbesondere, wenn relativ geringe Ausschubgeschwindigkeiten der Kolbenstange gefordert werden, ist es erforderlich, den ringförmigen Quer­ schnitt mit sehr geringer Breite auszuführen, so daß dadurch hohe Anforderungen hinsichtlich der Herstellgenauigkeit dieser Teile gestellt werden. Durch die federbelastete Ventilplatte ist auch beim Einschieben der Kolbenstange die Federkraft zu über­ winden, d. h., auch beim Einschieben ist eine - wenn auch gerin­ ge - Dämpfung vorhanden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein stufenlos willkürlich blockierbares Hubaggregat zu schaffen, welches bei der Ausschubbewegung eine gleichbleibende Dämpfung in Verbindung mit einer im wesentlichen konstanten Ausschubgeschwindigkeit, dagegen ohne Dämpfung bei der Einschubgeschwindigkeit aufweist. Das Hubaggregat soll dabei einfach im Aufbau und in der Montage sein, geringe Anforderungen an die Herstellgenauigkeit der Teile und eine hohe Funktionssicherheit aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Patentanspruch 1 gelöst. Der Querschnitt des Kanalsystems ist dabei so grob ge­ wählt, daß keine merkliche Dämpfung bei der Einschubbewegung vorhanden ist. Die Drosseleinrichtung kann auf einfache Weise durch eine Drosselbohrung gebildet sein, deren Querschnitt sehr exakt einzuhalten ist, so daß eine gleichbleibende Dämpfwirkung für die Ausschubbewegung gewährleistet wird. Dadurch, daß das bewegungsrichtungsabhängig wirkende Ventilsystem während der gesamten Einschubbewegung der Kolbenstange das parallel zur Drosseleinrichtung geschaltete Kanalsystem öffnet und bei der Ausschubbewegung der Kolbenstange verschließt, wird eine hohe Funktionssicherheit erzielt, wobei das Hubaggregat einfach im Aufbau und Montage ist und geringe Anforderungen an die Her­ stellgenauigkeit der Teile stellt.

Ein sehr einfacher Aufbau des Hubaggregates ergibt sich durch das zur Drosseleinrichtung parallel geschaltete Kanalsystem aus mindestens einer im Kolben in axialem Abstand zu einer die Dros­ seleinrichtung bildenden Drosselbohrung angeordneten Radialboh­ rung besteht, welche einen von einem Ventilstift und der Kolben­ innenfläche begrenzten Teil des Durchlaßquerschnittes mit einem im wesentlichen von einer mit geringerem Kolbenaußendurchmesser und der Zylinderinnenwand gebildeten Ringraum verbindet.

Des weiteren wirkt das bewegungsrichtungsabhängig wirkende Ven­ tilsystem mit dem Ringraum des Kolbens zusammen und verschließt diesen bei der Ausschubbewegung der Kolbenstange. Dabei wird das bewegungsrichtungsabhängig wirkende Ventilsystem durch einen in einer Kolbennut axial beweglichen Kolbenring gebildet, dessen radiale Erstreckung größer ist als die des Ringraumes. Auch die Anordnung der Drosselbohrung im Kolben ist sehr einfach, da die­ se vorteilhafterweise in die Kolbennut mündet.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein stufenlos blockierbares Hubaggregat, wobei der Durchlaßquerschnitt durch Ein­ fahren eines Ventilstiftes verschlossen wird;

Fig. 2 eine Ausführungsform eines stufenlos blockierbaren Hub­ aggregates im Längsschnitt, bei welcher der Durchlaß­ querschnitt durch Einschieben eines Ventilstiftes ge­ öffnet wird;

Fig. 3 ein stufenlos blockierbares Hubaggregat, wobei der Flüssigkeitsdruck durch einen von einer Schraubenfeder belasteten Trennkolben erzeugt wird.

Das in Fig. 1 gezeigte stufenlos blockierbare Hubaggregat weist einen Zylinder 1 auf, der einseitig von einem Zylinderboden 2 verschlossen ist. Auf der Innenwand des Zylinders 1 gleitet ein Kolben 3, der mittels eines Kolbenrings 5 abgedichtet wird. Fest mit dem Kolben 3 ist eine mit einer Längsbohrung versehene Kol­ benstange 4 verbunden, die in einer Führungs- und Dichtungs­ einheit 12 im Zylinder 1 geführt und nach außen abgedichtet ist. Vom Kolben 3 wird der mit Flüssigkeit gefüllte Innenraum des Zylinders 1 in zwei Arbeitsräume 6 und 7 unterteilt, wobei der flüssigkeitsgefüllte Arbeitsraum 7 mittels eines Trennkolbens 8 von einem Federraum 9 getrennt ist, der eine unter Druck ste­ hende Gasfüllung aufweist. Ein von einer Stößelstange 11 be­ aufschlagbarer Ventilstift 10 ist nach außen abgedichtet im Kol­ ben 3 und in der Kolbenstange 4 geführt und wird selbsttätig vom Druck im Arbeitsraum 7 in die eingezeichnete Position gedrückt, wobei die Ausschubkraft dem Querschnitt mal dem Druck ent­ spricht. Dieser Ventilstift 10 ist in geöffneter Position des Durchlaßquerschnittes 15 dargestellt, wobei der Durchlaßquerschnitt 15 aus der Bohrung 13 im Kolben 3, dem im Innern des Kolbens 3 be­ findlichen Teil des Durchlaßquerschnittes 15, den Längsbohrungen 16, der Drosselbohrung 17 und dem Kanalsystem 18 besteht. Die Drosselbohrung 17 verbindet dabei den Teil des Durchlaß­ querschnittes 15 mit einer Kolbennut 20, während das Kanalsystem 18 zwischen dem Teil des Durchlaßquerschnittes 15 und einem Ring­ raum 19 angeordnet ist. In der Kolbennut 20 ist axial beweglich ein Kolbenring 21 angeordnet, der mit Reibschluß auf der Innen­ wand des Zylinders 1 anliegt. Bei der in der Fig. 1 gezeigten Stellung gibt der axial in der Kolbennut 20 bewegliche Kolben­ ring 21 den Ringraum 19 frei, so daß beim Einschieben der Kol­ benstange 4 in den Zylinder 1 die Flüssigkeit aus dem Arbeits­ raum 7 ohne Dämpfwirkung in den Arbeitsraum 6 fließen kann. Insbesondere, da sowohl die Bohrung 13 als auch das Kanalsystem 18 und die Längsbohrungen 16 einen großen Querschnitt aufweisen, kann das Einschieben der Kolbenstange 4 mit geringstmöglichem Kraftaufwand erfolgen.

Beim Ausfahren der Kolbenstange 4 aus dem Zylinder 1 verschließt der in der Kolbennut 20 axial bewegliche Kolbenring 21 den Ring­ raum 19. Dadurch wird das Kanalsystem 18 verschlossen und es ist nur die Drosselbohrung 17 wirksam. Die Ausschubgeschwindigkeit ist dabei vom Druck im Hubaggregat und der Größe des Drossel­ querschnittes der Drosselbohrung 17 abhängig und kann somit leicht auf den gewünschten Wert abgestimmt werden. Ist die gewünschte Stellung der Kolbenstange 4 zum Zylinder 1 erreicht, wird durch Ein­ schieben der Stößelstange 11 der Ventilstift 10 in die Bohrung 13 eingefahren und mittels der Ventilstiftdichtung 14 abge­ dichtet. Ein weiterer Austausch von Flüssigkeit zwischen den Arbeitsräumen 6 und 7 ist dann nicht mehr möglich und das Hub­ aggregat in der gewünschten Stellung hydraulisch blockiert.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß der Ventilstift 10 mit einem Ventilkopf 22 auf einen Ventilsitz 23 durch den Druck im Innern des Hubaggregates gedrückt wird und dadurch der Durchlaß­ querschnitt zwischen den Arbeitsräumen 6 und 7 verschlossen ist. Zum Lösen der hydraulischen Blockierung wird die Stößelstange 11 in die Kolbenstange 3 eingedrückt, wodurch der Ventilkopf 22 vom Ventilsitz 23 abhebt und der Durchflußquerschnitt vom Arbeits­ raum 6 in den Arbeitsraum 7 freigegeben ist. Die Arbeitsweise bei der Ausschubbewegung und der Einschubbewegung der Kolben­ stange entspricht dann im wesentlichen der nach Fig. 1.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß auf den Trennkolben 8 anstelle einer unter Druck stehenden Gasfüllung eine Schraubenfeder 24 drückt. Dementsprechend ist die Kraft der Schraubenfeder 24 maß­ gebend für den Druck der Flüssigkeitsfüllung im Arbeitsraum 7.

Claims (2)

1. Stufenlos blockierbares Hubaggregat, bestehend aus einem Zylinder, der eine unter Druck stehende Flüssigkeits- und/oder Gasfüllung aufweist, während ein auf der Innenwand des Zylin­ ders gleitender und abgedichteter Kolben den Zylinderinnenraum in zwei Arbeitsräume unterteilt und dieser Kolben mit einer am einen Zylinderende geführten und abgedichteten Kolbenstange verbunden ist, wobei zwischen den Arbeitsräumen ein von außen absperrbarer und eine Drosseleinrichtung aufweisender Durchlaß-Quer­ schnitt im Kolben angeordnet ist, wobei der absperrbare Durchlaß-Quer­ schnitt außer der Drosseleinrichtung ein weiteres, der Drossel­ einrichtung parallel geschaltetes Kanalsystem aufweist, welches mit einem bewegungsrichtungsabhängig wirkenden Ventilsystem zusammenwirkt, das dieses Kanalsystem bei der Ausschubbewe­ gung der Kolbenstange verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Drosseleinrichtung parallel geschaltete Kanalsystem (18) aus mindestens einer im Kolben (3) im axialen Abstand zu einer die Drosseleinrichtung bildende Drosselbohrung (17) angeordne­ ten Radialbohrung besteht, welche einen von einem Ventil­ stift (10) und der Kolbeninnenfläche begrenzten Teil des Durch­ laßquerschnittes (15) mit einem im wesentlichen von einer mit geringerem Kolbenaußendurchmesser und der Zylinderinnenwand gebildeten Ringraum (19) verbindet, wobei das bewegungsrich­ tungsabhängig wirkende Ventilsystem, das durch einen in einer Kolbennut (20) axial beweglichen Kolbenring (21) gebildet ist, dessen radiale Erstreckung größer ist als die des Ring­ raumes (19), mit dem Ringraum (19) des Kolbens (3) zusammen­ wirkt und diesen bei der Ausschubbewegung der Kolbenstange (4) verschließt.

2. Stufenlos blockierbares Hubaggregat nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbohrung (17) in die Kolbennut (20) mündet.