DE3744085C2 - - Google Patents

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DE3744085C2
DE3744085C2 DE19873744085 DE3744085A DE3744085C2 DE 3744085 C2 DE3744085 C2 DE 3744085C2 DE 19873744085 DE19873744085 DE 19873744085 DE 3744085 A DE3744085 A DE 3744085A DE 3744085 C2 DE3744085 C2 DE 3744085C2
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Manfred Ing.(Grad.) 4100 Duisburg De Koppers
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Kuno Ing.(Grad.) 5810 Witten De Guse
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Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
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    • F15B15/283Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using a cable wrapped on a drum and attached to the piston
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Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Mehrfachteleskopzylinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4.
Mehrfachteleskopzylinder werden bevorzugt dort eingesetzt, wo große Hubwege bei geringer Baugröße des Hubzylinders gefordert sind. Der Einsatz solcher Mehrfachteleskopzylinder ist in der Praxis jedoch da­ durch begrenzt, daß der Hubweg der aus dem Hubzylinder ausfahren­ den Kolben nicht exakt vorgebbar ist. Das bedeutet, daß eine einmal erreichte Ausfahrstellung der Kolben nach dem Wiedereinfahren nur ungefähr wieder erreichbar ist.
Deshalb ist ein gattungsgemäßer Mehrfachteleskopzylinder vorgeschla­ gen worden (JP 53-93 263 A) bei dem zur Hubwegmessung ein innerhalb des Mehrfachteleskopzylinders geführtes Seil verwendet wird, welches außerhalb des Mehrfachteleskopzylinders aufgewickelt wird. Die Wickel­ einrichtung ist gleichzeitig Meßeinrichtung, von der steuernd oder regelnd auch auf das Ventil eingewirkt werden kann, wie das grund­ sätzlich auch in anderem Zusammenhang bekannt ist (Zeitschrift "Fluid", Dezember 1984, Seiten 21-23). Nachteilig bei der insoweit be­ kannten Ausführung ist, daß das zur Messung des Hubweges einge­ setzte Seil durch die Basis des Mehrfachteleskopzylinders herausgeführt werden muß. Das bedingt naturgemäß Leckagen, die bei der bekannten Auführung möglicherweise hingenommen werden können, die aber immer dann nicht mehr akzeptiert werden können, wenn mit sehr hohen Hydraulikdrücken gearbeitet wird.
Ferner sind einfache Hubzylinder bekannt (DE-GM 85 16 682, DE-GM 84 35 666, DE-OS 22 60 300) bei denen im Kolben eine Gewindespindel oder dergleichen geführt ist, die bei der Hubbewegung des Kolbens eine Drehbewegung ausführt und deren Drehbewegung gemessen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Mehrfachteles­ kopzylinder so zu verbessern, daß auch bei hohen Arbeitsdrücken eine durch Leckagen nicht beeinträchtigte präzise Regelung bzw. Steuerung möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen einerseits des Patentanspruchs 1 und andererseits des Patentanspruchs 4 gelöst.
Bei allen erfindungsgemäßen Ausführungen wird durch die Anordnung mehrerer, über Gewinde ineinander schiebbarer Teleskopstufen be­ wirkt, daß diese Hubbewegung in eine Drehbewegung umgesetzt wird, die dann an der Basis des Mehrfachteleskopzylinders mit einem Hubweg- Positionsgeber oder einem Detektor erfaßt werden kann. Das alles kann innerhalb des druckdichten Raums des Mehrfachteleskopzylinders an­ geordnet werden, so daß Durchführungen beweglicher Teile nicht er­ forderlich sind. Überraschenderweise hat sich auch gezeigt, daß die beanspruchte Anordnung zuverlässig arbeitet, obwohl zumindest eine in den Hubweg erfassende Teleskopstufe, nämlich die jeweils mittlere Teleskopstufe, drehbar und axial verschiebbar innerhalb des Mehrfach­ teleskopzylinders angeordnet ist.
Bei der Ausführung nach Patentanspruch 1 kann die Vorgabe eines Soll- Werts durch einen Schrittmotor erfolgen. Dann bleibt das Ventil des Mehrfachteleskopzylinders so lange geöffnet, bis der Schrittmotor seinen Soll-Wert und damit der Mehrfachteleskopzylinder die vorbe­ stimmte Hubstellung erreicht hat. Diese Ausführung kommt nahezu ohne elektronische Baueinheiten aus, weil sie im wesentlichen mechanisch arbeitet. Lediglich zur Eingabe des Soll-Werts muß beispielsweise der Schrittmotor entsprechend angesteuert werden.
Vorteilhaft ist die letzte Teleskopstufe gemäß Anspruch 2 um einen aus dem Mehrfachteleskopzylinder herausgeführten Zapfen verlängert, der einen Mitnehmer zur Betätigung des Ventils trägt. Dadurch wird eine konstruktiv einfache und kompakte Bauweise erreicht. Das den Mehr­ fachteleskopzylinder ansteuernde Ventil kann in unmittelbarer Nähe angeordnet werden, so daß sich kurze Leitungswege ergeben. Der auf dem Zapfen sitzende Mitnehmer steuert das Ventil mechanisch derart, daß bei Bewegung des Mitnehmers in Richtung auf den Mehrfachtele­ skopzylinder der Ringraum und bei Bewegung in Gegenrichtung der Zylinderraum druckbeaufschlagt wird.
Bei der Ausführung nach Anspruch 3 ist der Hubweg-Positionsgeber am Ende des Mehrfachteleskopzylinders befestigt, wobei der Zapfen dreh­ fest, jedoch axial verschiebbar innerhalb des Hubweg-Positionsgebers gelagert ist. Eine solche Ausbildung hat den Vorteil, daß der Hubweg- Positionsgeber, beispielsweise ein Schrittmotor, direkt am Mehrfach­ teleskopzylinder befestigt werden kann und aufwendige Axialführungen sowie eine zusätzliche Lagerung des Zapfens oder der letzten Tele­ skopstufe entfallen kann, da diese nahe ihrem Ende innerhalb des Hubweg-Positionsgebers geführt ist.
Die Ausführung nach Patentanspruch 4 ermöglicht eine exakte Hubweg­ erfassung bei konstruktiv einfachem und robustem Aufbau. Voraussetzung für den Einsatz des Hubwegaufnehmers ist, daß die Enden des Mehr­ fachteleskopzylinders zueinander gegen Verdrehen gesichert ist, was bei der üblichen Anlenkung eines solchen Stellzylinders regelmäßig der Fall ist. Eine mögliche Mittelstufenverdrehung hat dagegen keinen Ein­ fluß auf die Hubwegerfassung.
Bevorzugt können zwei oder mehr Teleskopstufen nach Anspruch 6 begrenzt gelenkig zueinander gelagert sein, damit bei möglichen Kippbewegungen der Kolben, wie sie beispielsweise bei einseitigen Be­ lastungen auftreten, die Gewindeverbindungen nicht blockiert und/oder beschädigt werden können.
Um bei einer durch äußere Einflüsse bedingten schlagartigen Hubän­ derung des Mehrfachteleskopzylinders eine Beschädigung der Gewinde­ verbindungen bzw. des Hubwegaufnehmers oder des Hubweg-Positions­ gebers zu vermeiden, kann gemäß Anspruch 7 vorgesehen werden, daß mindestens eine Teleskopstufe axial federnd gelagert ist. Diese axial federnde Lagerung bildet ein Dämpfungsglied auch für die Gewinde­ verbindungen. Die Federkonstante wird dabei zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Teleskopstufen der Hubänderungen des Mehrfach­ teleskopzylinders exakt, jedoch gegebenenfalls mit zeitlicher Verzöge­ rung folgen.
Vorteilhaft ist auch eine Ausbildung gemäß Anspruch 8, bei der die axial federnde Lagerung zwischen zwei Teleskopstufen vorgesehen ist. So kann beispielsweise die Stirnseite einer Teleskopstufe, in der das Außengewinde der darauf folgenden Teleskopstufe geführt ist, axial federnd angeordnet sein. Eine solche Ausführung ist besonders raum­ sparend und zudem kostengünstig in der Herstellung.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dar­ gestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Schnittdarstellung einen Mehrfachteleskop­ zylinder mit integriertem Hubwegaufnehmer und nachgeschal­ tetem Detektor;
Fig. 2 einen druckausgeglichenen Mehrfachteleskopzylinder im Schnitt mit bodenseitig angeordnetem Ventil und Sollwertgeber;
Fig. 3 einen flächenausgeglichenen Mehrfachteleskopzylinder mit bodenseitigem Ventil und Sollwertgeber in Darstellung nach Fig. 2;
Fig. 4 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit IV in Fig. 1;
Fig. 5 einen Schnitt durch das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ventil;
Fig. 6 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit IX in Fig. 2.
Der in Fig. 1 dargestellte Mehrfachteleskopzylinder ist zweistufig aus­ gebaut und besteht aus einem Zylinder 1, in dem ein äußerer Kolben 2 und ein innerhalb dieses Kolbens 2 geführter innerer Kolben 3 ange­ ordnet sind. Innerhalb dieses Mehrfachteleskopzylinders ist koaxial zur Zylinderachse 15 ein Gewindeteleskop 4 angeordnet, das aus drei endseitig zueinander festgelegten Teleskopstufen 5, 6 und 7 besteht.
Die erste Teleskopstufe 5 ist mit ihrem einen Ende an der Stirnseite des inneren Kolbens 3 befestigt. Diese Teleskopstufe 5 ist als Gewinde­ stange ausgebildet und weist an ihrem freien Ende einen Anschlag 8 auf.
Die zweite, mittlere Teleskopstufe 6 ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist an ihrem zum Kolben 3 weisenden Stirnseite ein Innengewinde auf, das mit dem Außengewinde der ersten Teleskopstufe 5 im Eingriff steht und zusammen mit diesem eine erste Gewindeverbindung 9 bildet. In der dem Zylinder 1 zugewandten Stirnseite der zweiten Teleskopstufe 6 ist ebenfalls ein Innengewinde vorgesehen, das zusammen mit dem Außengewinde der dritten Teleskopstufe 7 eine zweite Gewindeverbin­ dung 10 bildet.
Die dritte Teleskopstufe 7 ist ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildet und drehbar, aber axial starr innerhalb des Zylinderbodens 12 ge­ lagert. An dem zur Stirnseite des Kolbens 3 weisenden Ende der dritten und letzten Teleskopstufe 7 ist ein Anschlag 11 vorgesehen, der durch einen umfangsseitigen Ring gebildet ist.
Die Teleskopstufen 5, 6, 7 sind so dimensioniert, daß sie ineinander einschiebbar sind, wobei hier die dritte Teleskopstufe 7 in die zweite Teleskopstufe 6 und die erste Teleskopstufe 5 in die zweite Teleskop­ stufe 6 und in die dritte Teleskopstufe 7 einschiebbar sind. Die Ge­ windeverbindungen 9 und 10 weisen gleiche Steigungen auf, sie sind gleichläufig und nicht selbsthemmend. Um zu verhindern, daß die Teleskopstufen 5, 6, 7 beim Ausfahren der Kolben 3 und 4 außer Ein­ griff kommen, sind die Anschläge 8 und 11 vorgesehen.
Die dritte Teleskopstufe 7 ist in dieser Ausführung durch den Zylinder­ boden 12 hindurchgeführt und in einem unterhalb des Zylinderbodens 12 angeordneten Lager 13 drehbar, jedoch axial starr gelagert. Die Drehbewegung der dritten Teleskopstufe 7 wird durch einen jenseits des Lagers 13 angeordneten Detektor 14 aufgenommen, der ein ent­ sprechendes elektrisches Signal an eine nicht dargestellte Regelelek­ tronik abgibt. Die Regelelektronik weist einen Sollwertgeber auf, und steuert entsprechend dem vom Detektor 14 abgegebenen Istwertsignal ein elektrohydraulisches Ventil, das den Hub des Mehrfachteleskop­ zylinders durch entsprechende Druckbeaufschlagung steuert.
Das Gewindeteleskop 4 setzt die translatorische Hubbewegung der Kolben 2 und 3 in eine dieser entsprechenden Rotationsbewegung der zweiten bzw. der dritten Teleskopstufe 6, 7 um. Da die Gewindever­ bindungen 9 und 10 gleichläufig und gleichsteigend ausgebildet sind, entspricht die Rotationsbewegung der dritten Teleskopstufe 7 stets dem Ausfahrhub der Kolben 2 und 3, unabhängig davon, ob sich die erste Teleskopstufe 5 in die zweite Teleskopstufe 6 oder die zweite Teleskop­ stufe 6 in die dritte Teleskopstufe 7 einschiebt bzw. aus dieser aus­ fährt. Die Rotationsbewegung der dritten Teleskopstufe 7 wird von dem Detektor 14 in ein elektrisches Signal umgesetzt, das der Regelelek­ tronik als Ist-Größe zugeführt wird.
Der in Fig. 2 dargestellte Mehrfachteleskopzylinder ist druckausge­ glichen und weist einen Zylinder 21 auf, in dem ein äußerer Kolben 22 geführt ist, der seinerseits einen inneren Kolben 23 führt. Inner­ halb des Mehrfachteleskopzylinders ist ein Gewindeteleskop 4 mit drei Teleskopstufen 5, 6′, 7 in gleicher Weise wie bei der vorbeschriebenen Ausführung nach Fig. 1 koaxial zur Zylinderachse 15 angeordnet.
Die dritte Teleskopstufe 7 ist bei dieser Ausführung innerhalb des Zylinderbodens 24 geführt. An dem zylinderbodenseitigen Ende dieser Teleskopstufe 7 ist ein Zapfen 25 angebracht, der durch den Zylinder­ boden 24 hindurchgeführt ist. Der Zapfen 25 ist über eine Dichtung 26 gegenüber dem Zylinderboden 24 abgedichtet. Am Zylinderboden 24 ist jenseits des Druckraums ein Ventil 27 zur Hubsteuerung des Mehr­ fachteleskopzylinders angebracht. Hinter diesem Ventil sitzt fluchtend zur Zylinderachse 15 ein Sollwertgeber (Hubweg-Positionsgeber) 28 in Form eines Schrittmotors.
Ventil 27 und Schrittmotor 28 sind fest mit dem Zylinderboden 24 ver­ bunden.
Die Ausbildung und Anordnung von Ventil 27 und Schrittmotor 28 ist der Schnittdarstellung nach Fig. 5 im einzelnen zu entnehmen. Der durch den Zylinderboden 24 geführte Zapfen 25 ist durch das Gehäuse des Ventils 27 hindurchgeführt. Das dargestellte Ventil 27 besteht aus zwei gegenüberliegend im Ventilgehäuse angeordneten Einzelventilen 29 und 30. Das Einzelventil 29 verbindet eine Druckleitung P über eine im Zylinderboden 24 mündende Leitung P′ mit dem Zylinderraum des Mehrfachteleskopzylinders. Das Einzelventil 30 verbindet den Ringraum des Mehrfachteleskopzylinders über eine Leitung P′′ mit der Drucklei­ tung P. Die beiden Einzelventile 29 und 30 sind selbsttätig sperrend. Sie sind über Stößel 31, 32 entgegen Federkraft zu öffnen. Die Stößel 31 und 32 sind zum Zapfen 25 der dritten Teleskopstufe 7 so ange­ ordnet, daß sie durch einen auf dem Zapfen 25 sitzenden Mitnehmer 33 in Form eines beidseitig abgeschrägten umlaufenden Nocken steuer­ bar sind. Die Anordnung der Einzelventile 29, 30 bzw. der Stößel 31 und 32 ist derart, daß das Einzelventil 29 zur Druckbeaufschlagung des Zylinderraums des Mehrfachteleskopzylinders bei Bewegung des Nockens 33 in Richtung auf den Schrittmotor 28 und das Einzelventil 30 bei Bewegung des Nockens 33 in Gegenrichtung betätigt wird.
Im Bereich jenseits des Mitnehmers 33, also zwischen dem Mitnehmer 33 und dem Schrittmotor 28 ist der Zapfen 34 dichtend durch das Ge­ häuse des Ventils 27 geführt. Der Zapfen 34 hat hier die gleiche Quer­ schnittfläche wie der Zapfenteil 25; der Raum 37 unterhalb des Ventils 27, in dem das freie Ende des Zapfens 34 liegt, ist mit dem Zylinder­ raum des Mehrfachteleskopzylinders kommunizierend verbunden.
Hierdurch ist gewährleistet, daß das Gewindeteleskop 4 in Axialrichtung kraftausgeglichen ist, d. h., daß sich die auf die Stirnseite des Ge­ windeteleskops 4 wirkenden Druckkräfte aufheben. Der Raum innerhalb des Ventilgehäuses ist gegenüber dem Zylinderraum und gegenüber dem Raum 37 abgedichtet.
Das freie Ende des Zapfenteils 34 sitzt in einer Aufnahme 35, die die Drehbewegung des Zapfens 34 auf den Rotor 38 des Schrittmotors 28 überträgt. Die Aufnahme 35 umgreift das freie Ende des Rotors 38, in dem ein Querstift 39 sitzt. Der Querstift 39 liegt mit seinen Enden in diametral angeordneten Längsnuten der Aufnahme 35, so daß die Auf­ nahme 35 drehfest, aber axial verschiebbar auf dem Rotor 38 sitzt. Hierdurch wird die Rotation des Rotors 38 auf die letzte Teleskopstufe 7 übertragen, die axiale Beweglichkeit des mit dieser Teleskopstufe 7 verbundenen Zapfens 25, 34 mit dem darauf sitzenden Mitnehmer 33 jedoch nicht beeinträchtigt.
Durch die beschriebene Ankopplung des Schrittmotors 28 an die dritte Teleskopstufe 7 kann das Gewindeteleskop 4 durch entsprechende An­ steuerung des Schrittmotors 28 gezielt verstimmt werden, indem durch den Schrittmotor 28 eine der gewünschten Hubstellung entsprechende Rotation durch die Teleskopstufe 7 in das Gewindeteleskop 4 einge­ leitet wird. Da der Mehrfachteleskopzylinder zunächst in seiner Hubstellung verharrt, fährt das Gewindeteleskop 4 je nach Drehrich­ tung des Schrittmotors 28 ein bzw. aus. Da die erste Teleskopstufe 5 am inneren Kolben 3 festgelegt ist, wird die dritte Teleskopstufe 7 in Richtung der Zylinderachse 15 nach oben bzw. nach unten verlagert. Durch die Verlagerung der dritten Teleskopstufe 7 wird der auf dem Zapfen 25 sitzende Nocken (Mitnehmer) 33 in Schaltstellung des Einzelventils 29 bzw. des Einzelventils 30 gebracht. Diese Schaltstellung bleibt so lange erhalten, bis der Mehrfachteleskopzylinder so weit ausgefahren bzw. eingefahren ist, daß die durch den Schrittmotor 28 hervorgerufene Verstimmung beseitigt ist und der Nocken 33 wieder zwischen den Stößeln 31 und 32 liegt. Dann befindet sich der Mehrfachteleskop­ zylinder in der durch den Sollwertgeber 28 vorbestimmten Hubstellung. Durch entsprechende Steuerung des Schrittmotors 28 kann also ein Sollwert für den Ausfahrhub vorgegeben werden, der sich dann durch einfache mechanische Rückführung selbsttätig einstellt.
Es ist dafür zu sorgen, daß die Haltekräfte des Schrittmotors 28 ge­ nügend groß sind, damit dieser nicht beim Schalten der Ventile 29, 30 bzw. beim Ein- und Ausfahren des Mehrfachteleskopzylinders verstellt wird.
Die Ausführung nach Fig. 3 zeigt einen Mehrfachteleskopzylinder mit mechanischer Rückführung, wie anhand von Fig. 2 beschrieben. Es handelt sich hierbei um einen flächenausgeglichenen Mehrfachteleskop­ zylinder mit einem Zylinder 41, in dem ein äußerer Kolben 42 geführt ist, der wiederum einen inneren Kolben 43 führt. Innerhalb des Mehr­ fachteleskopzylinders ist ein Gewindeteleskop 4 mit drei Teleskopstufen 5, 6 und 7 koaxial zur Zylinderachse 15 angeordnet. Die dritte Teles­ kopstufe 7 ist hier ebenfalls durch einen Zapfen 25 in ein unterhalb des Zylinderbodens angeordnetes Ventil 27 geführt, an dem ein Schritt­ motor 28 als Sollwertgeber angeordnet ist. Die Kopplung der dritten Teleskopstufe 7 mit dem Ventil 27 und dem Schrittmotor 28 entspricht der anhand von Fig. 5 vorbeschriebenen.
Die anhand der Fig. 1 bis 3 dargestellten, innerhalb der Mehrfach­ teleskopzylinder angeordneten Gewindeteleskope 4 weisen jeweils zwei Gewindeverbindungen 8 und 10 auf. Diese Gewindeverbindungen 9 und 10 können, wie anhand von Fig. 4 dargestellt, raumgelenkig ausge­ bildet sein. Bei der Ausführung nach Fig. 4, die beispielhaft die Ge­ windeverbindung 9 in Fig. 1 zeigt, ist in der zum kolbenseitigen Ende des Mehrfachteleskopzylinders weisenden Stirnseite der zweiten Teleskopstufe 6 ein balliger Ring 45 eingegliedert. Die Innenseite dieses Rings 45 weist das zur Gewindeverbindung 9 gehörige Innenge­ winde auf, sein Außenumfang ist im Querschnitt konvex ausgebildet. Dieser ballige Ring 45 liegt in einer entsprechend konkav ausgebil­ deten Bohrung an der Stirnseite der Teleskopstufe 6. Zwischen der Bohrung und dem Ring 45 ist ein Querstift 46 angeordnet, der eine Verdrehsicherung zwischen der zweiten Teleskopstufe 6 und dem Ring 45 bildet.
Durch eine solche raumgelenkige Verbindung wird erreicht, daß die Teleskopstufen 5, 6 bzw. 6, 7 (nicht dargestellt) zueinander kippen können und so möglichen Kippbewegungen der Kolben 2, 3; 22, 23; bzw. 42, 43 folgen können, ohne daß das Gewindeteleskop 4 blockiert oder zerstört wird.
Die in Fig. 2 beispielhaft eingezeichnete Einzelheit IX, die in Fig. 6 im einzelnen dargestellt ist, zeigt eine konstruktive Weiterbildung einer raumgelenkigen Gewindeverbindung zwischen zwei Teleskopstufen. Auf der ersten Teleskopstufe 5 sitzt der ballige Ring 45, der mit seinem Außenumfang nicht direkt in der Stirnseite der zweiten Teleskopstufe 6′, sondern in einem zweiten Ring 47 gelagert ist, dessen Innenum­ fang im Querschnitt konkav ausgebildet ist und dessen Außenumfang zylindrisch ist. Auch hier ist zwischen dem balligen Ring 45 und dem Ring 47 ein Querstift 49 als Verdrehsicherung vorgesehen, der inner­ halb des balligen Rings 45 in einer in Achsrichtung der Teleskopstufe 5 verlaufenden Nut geführt ist. Auf diese Weise kann die erste Teleskopstufe 5 in bezug auf die zweite Teleskopstufe 6′ kippen, wie es anhand von Fig. 4 im einzelnen beschrieben ist.
Der Ring 47 liegt axial beweglich in einer entsprechenden zylindrischen Ausnehmung innerhalb der Stirnseite der zweiten Teleskopstufe 6′. Auch hier ist als Verdrehsicherung zwischen dem Ring 47 und der zweiten Teleskopstufe 6′ ein Querstift 48 vorgesehen, der in einer in Achsrichtung des Gewindeteleskops 4 verlaufenden Nut so geführt ist, daß der Ring 47 in bezug auf die zweite Teleskopstufe 6′ in Achs­ richtung beweglich, jedoch drehfest angeordnet ist. Wie die Figur zeigt, ist dieser Ring 47 zwischen zwei Federelementen, hier zwei vor­ gespannte Schraubendruckfedern 50 eingespannt, die innerhalb der Stirnseite der zweiten Teleskopstufe 6′ abgestützt sind. Durch diese Ausbildung ist die erste Teleskopstufe 5 in bezug auf die zweite Teleskopstufe 6′ in Achsrichtung des Mehrfachteleskopzylinders federnd gelagert.
Eine solche federnde Lagerung kann an jeder Gewindeverbindung eines Gewindeteleskops vorgesehen sein, sie kann auch zwischen einer Tele­ skopstufe und dem Mehrfachteleskopzylinder angeordnet sein. Zwar ist die dargestellte Konstruktion, bei der federnde Lagerung und raumge­ lenkige Lagerung zweier Teleskopstufen 5, 6′ vereinigt sind, von Vor­ teil, doch können diese Kontruktionselemente auch getrennt voneinander vorgesehen sein.
Die axial begrenzt bewegliche Lagerung einer Teleskopstufe in bezug auf die übrigen Teleskopstufen bzw. in bezug auf den Mehrfachtele­ skopzylinder ist zum Schutz des Gewindeteleskops und der damit ver­ bundenen, in der Regel empfindlichen Aggregate vorgesehen. Beim schlagartigen Einfahren des Mehrfachteleskopzylinders, wie es bei­ spielsweise durch äußere Einflüsse hervorgerufen sein kann, wird der Hub des Mehrfachteleskopzylinders nicht sofort in eine entsprechende Translation oder Rotation des Gewindeteleskops umgewandelt, sondern zunächst durch die axial federnde Lagerung, wie sie anhand von Fig. 6 dargestellt ist, aufgefangen und gedämpft. Erst nachdem die Feder­ elemente eingefedert sind, wird das Gewindeteleskop 4 in die der Hub­ änderung entsprechenden Stellung gebracht. Hierdurch wird ein ge­ wisser Überlastungsschutz gegen plötzlich auftretende Lastwechsel be­ wirkt. Die Federelemente, die hier beispielhaft als Schraubenfedern 50 dargestellt sind, können auch als Tellerfedern oder in geeigneter anderer Weise ausgebildet sein. lhre Federsteifigkeit ist verhältnis­ mäßig hart zu wählen, damit die Sollwertvorgabe bzw. die Hubwegauf­ nahme nicht im normalen Betrieb durch Einfederungen beeinträchtigt wird. Die Rückstellkräfte der Federelemente müssen so hoch sein, daß sie das Gewindeteleskop selbsttätig, gegebenenfalls auch entgegen den Schaltkräften des Ventils 27 in die in Fig. 6 dargestellte Mittelstellung bewegen.

Claims (8)

1. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder, mit einem Ventil zur Hub­ steuerung, wobei im Mehrfachteleskopzylinder eine Hubweg-Übertra­ gungseinrichtung angeordnet ist, die einerseits mit dem einen Ende des Mehrfachteleskopzylinders und die andererseits mit einem drehfest am anderen Ende des Mehrfachteleskopzylinders gelagerten Hubweg- Positionsgeber, beispielsweise einem Schrittmotor, verbunden ist, der das Ventil steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubweg-Übertragungseinrichtung aus mehr als zwei achsgleich angeordneten ineinander schiebbaren und endseitig zueinander durch Anschläge (8, 11) festgelegten Teleskopstufen (5, 6, 7) besteht, die miteinander jeweils über eine Gewindebohrung (9, 10) verbunden sind, wobei die Gewindeverbindungen (9, 10) gleiche Steigungen aufweisen und gleichläufig angeordnet sind, von denen die erste Teleskopstufe (5) das fest mit dem einen Ende des Mehrfachteleskopzylinders ver­ bundene Ende der Hubweg-Übertragungseinrichtung ist, die mittlere Teleskopstufe (6) Innengewinde für den Eingriff von Außengewinden der beiden anderen Teleskopstufen (5, 7) aufweist und die letzte Teleskopstufe (7) das mit dem Hubweg-Positionsgeber verbundene Ende der Hubweg-Übertragungseinrichtung darstellt.
2. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Teleskopstufe (7) starr mit einem aus dem Mehrfachteleskopzylinder herausgeführten Zapfen (25) verbunden ist, auf dem ein Mitnehmer (33) sitzt, durch den das Ventil (27) steuerbar ist.
3. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubweg-Positionsgeber (28) am Ende des Mehrfachteleskopzylinders befestigt ist, und daß der Zapfen (25, 34) drehfest, jedoch axial verschiebbar am Hubweg- Positionsgeber (28) gelagert ist.
4. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder mit einem Ventil zur Hub­ steuerung, wobei im Mehrfachteleskopzylinder eine Hubweg-Übertragungs­ einrichtung angeordnet ist, die einerseits fest mit dem einen Ende des Mehrfachteleskopzylinders und die andererseits mit einem drehfest am anderen Ende des Mehrfachteleskopzylinders gelagerten Hubwegaufnehmer verbunden ist, dessen Ausgangssignal zur Regelung des Hubwegs auf das Ventil rückgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubweg- Übertragungseinrichtung aus mehr als zwei achsgleich angeordneten, ineinander schiebbaren und endseitig zueinander durch Anschläge (8, 11) festgelegten Teleskopstufen (5, 6, 7) besteht, die miteinander je­ weils über eine Gewindeverbindung (9, 10) verbunden sind, wobei die Gewindeverbindungen (9, 10) gleiche Steigungen aufweisen und gleich­ läufig angeordnet sind, von denen die erste Teleskopstufe (5) das fest mit dem einen Ende des Mehrfachteleskopzylinders verbundene Ende der Hubweg-Übertragungseinrichtung ist, die mittlere Teleskopstufe (6) Innengewinde für den Eingriff von Außengewinden der beiden anderen Teleskopstufen (5, 7) aufweist und die letzte Teleskopstufe (7) drehbar und axial unverschieblich an dem anderen Ende des Mehrfachteleskop­ zylinders gelagert ist, und daß der Hubwegaufnehmer einen Detektor (14) zur Aufnahme der Drehbewegung der letzten Teleskopstufe (7) auf­ weist.
5. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopstufen (5, 6, 7) zylindrisch ausgebildet sind.
6. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Teleskopstufen (5, 6; 6, 7) begrenzt gelenkig zueinander gelagert sind.
7. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Teleskopstufe (6′) axial federnd gelagert ist.
8. Hydraulischer Mehrfachteleskopzylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axial federnde Lagerung zwischen zwei Teles­ kopstufen (5, 6′) vorgesehen ist.
DE19873744085 1987-12-24 1987-12-24 Hydraulischer mehrfachteleskopzylinder Granted DE3744085A1 (de)

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