DE3445481A1

DE3445481A1 - Hydraulic cylinder unit

Info

Publication number: DE3445481A1
Application number: DE19843445481
Authority: DE
Inventors: Werner 7204 Wurmlingen Nagel; Dieter 7200 Tuttlingen Weisser
Original assignee: EA Storz GmbH and Co KG
Current assignee: EA Storz GmbH and Co KG
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1984-12-13
Publication date: 1985-06-27

Abstract

In a hydraulic cylinder unit with a cylinder, a piston rod and a piston which is fastened to the piston rod and is displaceable in the cylinder space between two end positions, and at least one end-position damping valve for obtaining a slow movement of the piston into or out of one of the end positions, it is possible to provide buffer valves, even in the case of small cylinder sizes or in a compact type of construction, owing to the fact that at least one passage for the hydraulic fluid is provided on the first side of the piston facing this end position, which passage leads to the first end face of the piston facing the first end position and has a spring-loaded valve which opens when pressure is admitted to the first end of the cylinder space allocated to the first end position.

Description

Hydraulikzylinderaggregat Hydraulic cylinder unit

l Die Erfindung betrifft ein Hydraulikzylinderaggregat mit einem Zylinder, einer Kolbenstange sowie einem an dieser befestigten Kolben, welcher in dem Zylinderraum zwischen zwei Endlagen verschiebbar ist, und mit mindestens einem Endlagendämpfungsventil zur Erzielung eines langsamen Ein-und/oder Auslaufens des Kolbens in eine bzw. aus einer ersten der Endlagen. The invention relates to a hydraulic cylinder unit with a Cylinder, a piston rod and a piston attached to it, which is in the cylinder space is displaceable between two end positions, and with at least one End position damping valve to achieve a slow entry and / or exit of the Piston in or out of a first of the end positions.

Eine Ausrüstung von Hydraulikzylinderaggregaten mit Endlagendämpfungsventilen bewirkt ein langsames Ein- und Auslaufen des Kolbens in oder aus einer Endlage. Zur Realisierung eines langsamen Einlaufens und eines schnelleren Auslaufens des Kolbens aus der gleichen Endlage wurden bisher Anlauçventile im Zylinderkopf und/oder -boden zur Erhöhung der Auslaufgeschwindigkeit des Kolbens aus der jeweiligen Endlage eingebaut Nachteilig bei solchen Konstruktionen ist jedoch der grosse Raumbedarf im Zylinderkopf und/oder -boden, was den Einsatz von Anlaufventilen bei kleinen Zylindergrössen oder bei beengten Raumverhältnissen verhindert.Equipment of hydraulic cylinder units with end position damping valves causes the piston to slowly run in and out of an end position. To realize a slow running-in and a faster running-out of the Pistons from the same end position have previously been used as inlet valves in the cylinder head and / or -bottom to increase the exit speed of the piston from the respective end position built-in A disadvantage of such constructions, however, is the large amount of space required in the cylinder head and / or base, which means the use of start-up valves for small Cylinder sizes or in confined spaces.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydraulikzylinderaggregat so mit Anlaufventilen auszustatten, daß dabei auch kleine Zylindergrössen oder eine kompakte Bauweise realisierbar ist.The object of the invention is to provide a hydraulic cylinder unit in such a way Equip start-up valves that also small cylinder sizes or a compact one Construction is feasible.

Diese Aufgabe wird bei einem Hydraulikzylinderaggregat der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, daß auf der dieser Endlage zugewandten ersten Seite des Kolbens mindestens ein Kanal für die Hydraulikflüssiakeit vorgesehen ist, welcher zu der ersten Endlage zugewandten ersten Stirn seite des Kolbens fiihrt und ein federbelastetes Ventil aufweist, welches öffnet, wenn das der ersten Endlage zugeordnete erste Ende des Zylinderraums mit Druck beaufschlagt wird.In the case of a hydraulic cylinder unit, this task is described in the introduction described type according to the invention solved that on this end position facing first side of the piston provided at least one channel for the hydraulic fluid which leads to the first end face of the piston facing the first end position and a spring-loaded valve which opens when the first end position associated first end of the cylinder space is pressurized.

Völlig ohne zusätzlichen Raumbedarf kommt eine Ausführungsform aus, bei der die Kolbenstange, der ersten Kolbenstirnseite benachbart, auf einem im Durchmesser reduzierten Kolbenstangenbereich eine Dämpfungsbuchse trägt, deren Durchmesser etwas grösser als der Durchmesser des benachbarten Kolbenstangenbereichs ist, bei der der Zylinder am ersten Ende des Zylinderraums mit der Kolbenstange einen Ringraum bildet, in den die Dämpfungsbuchse passend einfahrbar ist, und bei der der das Ventil enthaltende Kanal die beiden Seiten der Dämpfungsbuchse miteinander verbindet.An embodiment manages without any additional space requirement, in which the piston rod, adjacent to the first piston face, on one in diameter reduced piston rod area carries a damping bush, the diameter of which is slightly is larger than the diameter of the adjacent piston rod area in which the cylinder at the first end of the cylinder space with the piston rod an annular space forms, into which the damping bushing can be retracted, and in which the valve containing channel connects the two sides of the damping bushing together.

Dabei kann das Ventil als Ventilglied eine durch die Kolbenstange getragene und zentrierte Ringplatte aufweisen, welche durch eine Feder so gegen einen von der Dämpfungsbuchse gebildeten Ventilsitz gepresst wird, daß sie das Ventil öffnet, wenn das erste Ende des Zylinderraumes mit Druck beaufschlagt wird.The valve can act as a valve member through the piston rod have borne and centered ring plate, which by a spring so against a valve seat formed by the damping bush is pressed so that it opens the valve opens when the first end of the cylinder space is pressurized.

Zweckmässigerweise besitzt die Dämpfungsbuchse an ihren beiden Stirnseiten jeweils mindestens eine zu ihrem Umfang führende Nut, welche Teile des Kanals bilden und durch einen die Dämpfungsbuchse durchsetzenden Kanalteil miteinander kommunizieren, wobei der letztere den Ventilsitz für das federbelastete Ventilglied bildet.The damping bushing expediently has on both of its end faces in each case at least one groove leading to its circumference, which form parts of the channel and communicate with one another through a duct section penetrating the damping bushing, the latter forming the valve seat for the spring-loaded valve member.

Eine gleichmessige Druckverteilung an der Anlaufphase des Kolbens erreicht man dadurch, daß die Dämpfungsbuchse mehrere Kanäle aufweist, die um die Kolbenstange herum ungefähr äquidistant und mit gleichem Abstand zur Kolben stangeachse angeordnet sind.An even pressure distribution at the start-up phase of the piston is achieved in that the damping bushing has several channels around the Piston rod around approximately equidistant and at the same distance from the piston rod axis are arranged.

Ausserdem kann parallel zu dem Kanal ein Drosselkanal vorgesehen sein.In addition, a throttle channel can be provided parallel to the channel.

Der Drosselkanal kann so angeordnet werden, daß er die beiden Seiten der Dämpfungsbuchse miteinander verbindet. Dabei können in beiden Stirnseiten der Dämpfungsbuchse zu deren Umfang verlaufende Nuten vorgesehen sein, welche die Endbereiche des Drosselkanals bilden.The throttle channel can be arranged so that it has the two sides the damping bush connects to each other. In both front sides of the Damping bushing grooves extending around the circumference may be provided, which the end regions of the throttle channel.

Zudem kann der Zylinder in seinem der ersten Kolbenseite zugewancten Ende ein Drosselventil aufweisen.In addition, the cylinder can tumble towards the first piston side Have a throttle valve end.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigen im einzelnen: Figur 1 eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform; Figur 2 einen Ausschnitt aus einer zweiten Ausführungsform und Figur 3 einen Ausschnitt aus einer dritten Ausführungsform.These and other advantages of the invention are illustrated below the drawing explained in more detail and / or are the subject of subclaims. In detail: FIG. 1 shows a sectional view through a first embodiment; figure 2 shows a detail from a second embodiment and FIG. 3 shows a detail from a third embodiment.

Ein Zylinder 10 bildet mit einem Zylindermantel 12, einem Zylinderdeckel 14 und einem Zylinderboden 16 einen Zylinderraum 18, in dem ein Kolben 20 verschiebbar geführt ist.A cylinder 10, together with a cylinder jacket 12, forms a cylinder cover 14 and a cylinder base 16, a cylinder space 18 in which a piston 20 is displaceable is led.

In diesen ist eine mehrfach abgesetzte Kolbenstange 22 mit einem Gewinde 24 derart eingeschraubt, daß eine von der Kolbenstange 22 getragene Dämpfungsbuchse 28 durch den Kolben 20 in axialer Richtung festgelegt wird.In this is a multiple offset piston rod 22 with a thread 24 screwed in such a way that a damping bushing carried by the piston rod 22 28 is fixed by the piston 20 in the axial direction.

Der Zylinderdeckel 14 bildet zusammen mit der Kolbenstange 22 einen zum Zylinderraum 18 hin offen Ringspalt 40, der über einen ringförmigen Sammelraum 41 mit einem ölanschluss 42 in Verbindung steht. Der Sammelraum 41 ist über ein Drosselventil, das als Ganzes mit 44 bezeichnet wird, mit dem Zylinderraum 18 verbunden. In der Ausführungsform von Figur 1 ist das Drosselventil 44 im Zylinderdeckel eingebaut. Bei der Ausführungsform nach Figur 3 tritt an die Stelle des Drosselventils 44 ein Drosselkanal 48 mit einstellbarer Drosselschraube 50, wobei mehrere solche Drosselkanäle mit gleichen Winkelabständen über die Dämpfungsbuchse 28 verteilt sind. Diese Drosselkanäle münden in radiale Nuten 52 und 54 der Dämpfungsbuchse, so daß das öl über diese Drosselkanäle verdrängt werden kann, wenn die Däinpfungsbuchse. 28 in den Ringspalt 40 einläuft.The cylinder cover 14 together with the piston rod 22 forms a to the cylinder space 18 open towards the annular gap 40, the over an annular collecting space 41 is in communication with an oil connection 42. The collecting space 41 is about a Throttle valve, which is designated as a whole with 44, connected to the cylinder chamber 18. In the embodiment of Figure 1, the throttle valve 44 is installed in the cylinder cover. In the embodiment according to FIG. 3, the throttle valve 44 takes the place of the throttle valve Throttle channel 48 with adjustable throttle screw 50, with several such throttle channels are distributed over the damping bushing 28 at equal angular intervals. These throttle channels open into radial grooves 52 and 54 of the damping bushing, so that the oil over this Throttle channels can be displaced when the damping bushing. 28 in the annular gap 40 arrives.

Radiale Nuten 52 und 54 an den Stirnseiten der Dämpfungsbuchse 28, die in gleichen Winkelabständen angeordnet sind und zum Umfang führen, kommunizieren über die Dämpfungsbuchse 28 durchsetzende Kanäle 60. Die Kanäle 60 erweitern sich auf der zum Kolben 20 hin gelegenen Stirnseite zu einem Ventilsitz 61, der eine kreisringförmige Ventilplatte 62 aufnimmt. Die Ventilplatte 62 steht unter der Wirkung einer schwachen Tellerfeder 64 und verschliesst normalerweise die Kanäle 60. In Figur 2 treten anstelle der Tellerfeder 64 Bolzen 64a und Druckfedern 64b.Radial grooves 52 and 54 on the end faces of the damping bush 28, which are arranged at the same angular intervals and lead to the circumference, communicate Channels 60 penetrating through the damping bushing 28. The channels 60 widen on the piston 20 facing end face to a valve seat 61, the one annular valve plate 62 receives. The valve plate 62 is under the action a weak plate spring 64 and normally closes the channels 60. In FIG. 2, instead of the plate spring 64, there are bolts 64a and compression springs 64b.

Auf Seiten des Zylinderbodens 16 endet die Kolbenstange 22 mit einem Dämpfungszapfen 38, der in einen konischen Endbereich 36 auf läuft. Der Zylinderboden 16 weist eine zum Zylinderraum 18 hin offene, zur Kolbenstange 22 koaxiale Ausnehmung 31 auf, in der ein ringförmiger Schwebekörper 32 schwimmend gehalten wird. pie Ausnehmung 31 bildet für den Schwebekörper 32 einen Ventilsitz. Der Dämpfungszapfen 38 ist nassend in ein zentrales Loch 39 des Schwebekörpers 32 einfahrbar.On the side of the cylinder base 16, the piston rod 22 ends with a Damping pin 38, which runs in a conical end region 36 on. The cylinder bottom 16 has a recess which is open towards the cylinder space 18 and is coaxial with the piston rod 22 31, in which an annular float 32 is held floating. pie recess 31 forms a valve seat for the float 32. The damping pin 38 is can be moved into a central hole 39 of the float 32 when wet.

Wird in der in Figur 1 dargestellten Kolbenstellung der dem Zylinderboden zugeordnete Clanschluss-30 mit Hydrauliköl beaufschlagt, hebt der im Zylinderboden schwimmend gehaltende Schwebering 32 vom Zylinderboden 16 ab und lässt über drei, über seinem Umfang gleichmässig verteilte Nuten 34 Drucköl auf die rechte Seite des Kolbens 20 gelangen, so daß dieser gemäss Figur 1 nach links verschoben wird. Sobald der Dämpfungszapfen 38 der Kolbenstange 22 den Schwebering 32 verlassen hat, werden letzterer und der Dämpfungszapfen 38 wirkungslos.Is in the piston position shown in Figure 1 that of the cylinder base When hydraulic oil is applied to the associated Cl connection-30, the lifts in the cylinder base floating distributor ring 32 from the cylinder base 16 and leaves over three, Grooves 34 evenly distributed over its circumference of the piston 20 so that it is displaced to the left as shown in FIG. As soon as the damping pin 38 of the piston rod 22 has left the distributor ring 32, the latter and the damping pin 38 are ineffective.

Sobald die Dämpfungsbuchse 28, die genau in den Ringspalt 40 passt, in den letzteren einläuft, wird bei der Ausführungsform nach Figur 1 das Drosselventil 44 wirksam, über welches öl aus demjenigen Teil des Zylinderraums 18 verdrängt werden kann, welcher zwischen dem Kolben 20 und dem Zylinderdeckel 14 liegt. Über die Einstellung des Drosselventils 44 lässt sich die Geschwindigkeit einstellen, mit der der Kolben in die nach Figur 1 linke Endlage einläuft.As soon as the damping bushing 28, which fits exactly into the annular gap 40, runs into the latter, in the embodiment according to FIG. 1, the throttle valve 44 effective, via which oil is displaced from that part of the cylinder space 18 can, which is between the piston 20 and the cylinder cover 14. About the setting of the throttle valve 44 can be adjusted the speed with which the piston enters the left end position according to Figure 1.

Wird umgekehrt der ölanschluss 42 mit Druck beaufschlagt, fliesst das Drucköl über die radialen Nuten 54 in die in gleichen Winkelabständen voneinander in der Dämpfungsbuchse 28 angeordneten Kanäle 60, und öffnet die kreisringförmige Ventilplatte 62, so daß das öl durch die radialen Nuten 54 in den Zylinderraum 18 zwischen den Zylinderdeckeln 14 und dem Kolben 20 einströmen kann. Sobald die Dämpfungsbuchse 28 den Ringspalt 40 verlassen hat, werden die von den Nuten 52, 54, den Kanälen 60 und der Ventilplatte 62 gebildeten Endlagendämpfungsventile wirkungslos.Conversely, if the oil connection 42 is pressurized, it flows the pressure oil through the radial grooves 54 into the at equal angular distances from each other in the damping bushing 28 arranged channels 60, and opens the annular Valve plate 62, so that the oil through the radial grooves 54 into the cylinder chamber 18 can flow in between the cylinder covers 14 and the piston 20. As soon as the damping bushing 28 has left the annular gap 40, the grooves 52, 54, the channels 60 and the valve plate 62 formed end position damping valves ineffective.

Nähert sich dann der Kolben 20 dem Zylinderboden 16, tritt zunächst der konische Bereich 36 des Dämpfungszapfens 38 in den Schwebering 32 ein und zentriert den letzteren so bezüglich der Kolbenstange 22. Dann wird der Schwebering 32 gegen den Zylinderboden 16 angepresst und dichtet dort ab, so daß nur noch eine geringe Menge öl zwischen dem Dämpfungszapfen 32 und dem Schwebering 32 hindurchtreten kann. Um die Dämpfung der Kolbenbewegung beim Einlaufen in diese Endstellung einstellen zu können, enthält der Zylinderboden 16 das Drosselventil 80, welches im Aufbau und Wirkungsweise dem Drosselventil 44 entspricht.If the piston 20 then approaches the cylinder base 16, it occurs first the conical area 36 of the damping pin 38 in the distributor ring 32 and centered the latter so with respect to the piston rod 22. Then the distributor ring 32 is against pressed against the cylinder base 16 and seals there so that only a slight Amount of oil between the damping pin 32 and the distributor ring 32 can pass. To adjust the damping of the piston movement when it enters this end position To be able to, the cylinder base 16 contains the throttle valve 80, which is under construction and mode of operation corresponds to the throttle valve 44.

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Claims

A N 5 P R U c H E: 1. Hydraulikzylinderaggregat mit einem Zylinder, einer Kolbenstange sowie einem an dieser befestigten Kolben, welcher in dem Zylinderraum zwischen zwei Endlagen verschiebbar ist, und mit mindestens einem Endlagendämpfungsventil zur Erzielung eines langsamen Ein- und/ oder Auslaufens des Kolbens in eine bzw. aus einer ersten der Endlagen, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß auf der dieser Endlage zugewandten ersten Seite des Kolbens (20) mindestens ein Kanal (60) für die Hydraulikflüssigkeit vorgesehen ist, welcher zu der der ersten Endlage zugewandten ersten Stirnseite des Kolbens (20) führt und ein federbelastetes Ventil (62 und 64 bzw. 62, 64a und 64b) aufweist, welches öffnet, wenn das der ersten Endlage zugeordnete erste Ende des Zylinderraums (18) mit Druck beaufschlagt wird. A N 5 P R U c H E: 1. Hydraulic cylinder unit with one cylinder, a piston rod and a piston attached to it, which is located in the cylinder space is displaceable between two end positions, and with at least one end position damping valve to achieve a slow run-in and / or run-out of the piston in a resp. from a first of the end positions, that is, that on the first side of the piston (20) facing this end position has at least one channel (60) is provided for the hydraulic fluid, which to that of the first end position facing first end face of the piston (20) leads and a spring-loaded valve (62 and 64 or 62, 64a and 64b) which opens when that of the first end position associated first end of the cylinder space (18) is pressurized.

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (22), der ersten Kolbenstirnseite benachbart, auf einem im Durchmesser reduzierten Kolbenstangenbereich eine Dämpfungsbuchse (28) trägt, deren Durchmesser etwas grösser als der Durchmesser des benachbarten Kolbenstan genbereichs ist, daß der Zylinder (10) am ersten Ende des Zylinderraums (18) mit der Kolbenstange (22) einen Ringraum (40) bildet, in den die Dämpfungsbuchse (28) passen einfahrbar ist, und daß der das Ventil (62 und 64 bzw.2. Unit according to claim 1, characterized in that the piston rod (22), adjacent to the first piston face, on a reduced diameter Piston rod area carries a damping bushing (28), the diameter of which is slightly larger than the diameter of the adjacent piston rod region is that the cylinder (10) at the first end of the cylinder space (18) with the piston rod (22) an annular space (40) forms, in which the damping bushing (28) fit is retractable, and that the the valve (62 and 64 resp.

62, 64a und 64b) enthaltende Kanal (60) die beiden Seiten der Dämpfungsbuchse (28) miteinander verbindet. 62, 64a and 64b) containing channel (60) the two sides of the damping sleeve (28) connects with each other.

3. Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil als Ventilglied eine durch die Kolbenstange (22) getragene und zentrierte Ringplatte (60) aufweist, welche durch eine Feder (64) so gegen einen von der Dämpfungsbuchse (28) gebildeten Ventilsitz gepresst wird, daß sie das Ventil öffnet, wenn das erste Ende des Zylinderraums (18) mit Druck beaufschlagt wird.3. Unit according to claim 1 or 2, characterized in that the Valve as a valve member carried and centered by the piston rod (22) Has ring plate (60), which by a spring (64) against one of the damping bushing (28) formed valve seat is pressed that it opens the valve when the first The end of the cylinder space (18) is pressurized.

4. Aggregat nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (40) das erste Ende des Zylinderraums (18) bildet.4. Unit according to claims 2 and 3, characterized in that the annular space (40) forms the first end of the cylinder space (18).

5. Aggregat nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsbuchse (28) an ihren beiden Stirnseiten jeweils mindestens eine zu ihrem Umfang führende Nut (52, 54) besitzt, welche Teile des Kanals bilden und durch einen die Dämpfungsbuchse durchsetzenden Kanalteil (60) miteinander kommunizieren, wobei der letztere den Ventilsitz für das federbelastete Ventilglied (62) bildet.5. Unit according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the damping bushing (28) on each of its two end faces has at least one has leading to its circumference groove (52, 54) which form parts of the channel and communicate with one another through a duct part (60) penetrating the damping bushing, the latter forming the valve seat for the spring-loaded valve member (62).

6. Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfungsbuchse (28) mehrere Kanäle (60) aufweist, die um die Kolbenstange (22) herum ungefähr äquidistant und mit gleichem Abstand zur Kolbenstangenachse angeordnet sind.6. Unit according to one or more of claims 2 to 5, characterized characterized in that the damping sleeve (28) has a plurality of channels (60) which around around the piston rod (22) approximately equidistantly and at the same distance from the piston rod axis are arranged.

,. Aggregat nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Kanal (60) ein Drosselkanal (48) vorgesehen ist.,. Unit according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that a throttle channel (48) is provided parallel to the channel (60) is.

8. Aggregat nach den Ansprüche 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal (48) die beiden Seiten der Dämpfungsbuchse (28) miteinander verbindet.8. Unit according to claims 2 and 7, characterized in that the throttle channel (48) connects the two sides of the damping bushing (28) to one another.

9. Aggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Stirnseiten der Dämpfungsbuchse (28) zu deren Umfang verlaufende Nuten (52, 54) vorgesehen sind, welche die Endbereiche des Drosselkanals (48) bilden.9. Unit according to claim 8, characterized in that in both The end faces of the damping bushing (28) have grooves (52, 54) running around its circumference are provided which form the end regions of the throttle channel (48).

10. Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (10) in seinem der ersten Kolbenseite zugewandten Ende ein Drosselventil (44) aufweist.10. Unit according to one or more of claims 1 to 6, characterized characterized in that the cylinder (10) in its facing the first piston side Has end a throttle valve (44).