EP3322903A1 - Doppeltwirkender hydraulikzylinder - Google Patents

Doppeltwirkender hydraulikzylinder

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Publication number
EP3322903A1
EP3322903A1 EP16736882.8A EP16736882A EP3322903A1 EP 3322903 A1 EP3322903 A1 EP 3322903A1 EP 16736882 A EP16736882 A EP 16736882A EP 3322903 A1 EP3322903 A1 EP 3322903A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
double
pressure chamber
acting hydraulic
hydraulic cylinder
Prior art date
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Granted
Application number
EP16736882.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3322903B1 (de
Inventor
Rolf Revenus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maquet GmbH
Original Assignee
Maquet GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Maquet GmbH filed Critical Maquet GmbH
Publication of EP3322903A1 publication Critical patent/EP3322903A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3322903B1 publication Critical patent/EP3322903B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/149—Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1438—Cylinder to end cap assemblies
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G13/00—Operating tables; Auxiliary appliances therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members

Definitions

  • the invention relates to a double-acting hydraulic cylinder with a first connection for acting on a first pressure chamber with a hydraulic fluid and a second connection for acting on a second pressure chamber with the hydraulic fluid.
  • FIG. 8 a shows an exemplary schematic diagram of a double-acting hydraulic cylinder 100 according to the prior art.
  • the known hydraulic cylinder 100 according to FIG. 8a comprises a cylinder housing 102 and a piston 104 guided in the cylinder housing 102.
  • the cylinder housing 102 comprises a first pressure chamber 106 formed by the cylinder housing 102 and a second pressure chamber 108 formed by the cylinder housing 102 the second pressure chamber 108 are separated from each other by the piston 104.
  • the first pressure chamber 106 is also referred to as cylinder chamber A, while the second pressure chamber 108 is also referred to as cylinder chamber B.
  • the cylinder chambers 106, A, and 108, B must be connected to a supply unit / control unit 110, which supply the hydraulic cylinder 100 with a liquid or gaseous medium.
  • the connection between the supply unit / control unit 110 and the connection 112 or 114 on the cylinder housing 102 is in each case via a flexible hose 116, 118.
  • a pressed-out ring eye 120 made of metal a Hohlsch raube 122 and two seals 124th 126, as shown schematically in FIG. 8c.
  • FIG. 8c shows in particular a schematic representation of an exposed hollow screw 122 of the known hydraulic cylinder 100 according to FIG. 8a.
  • a hose 116, 118 with a nominal diameter DN 3 and DN 4 is typically used in each case.
  • the screw has a height LI from the outer surface of the cylinder housing 102 to the end of the hollow screw 122 of about 15 mm.
  • the hoses 116, 118 are necessary when the cylinder 100 shown in Figure 8a is movably mounted.
  • FIG. 8b shows a schematic representation of a double-acting hydraulic cylinder 200 according to the prior art.
  • FIG. 8b shows, in particular, a spare part image of the double-acting hydraulic cylinder 200 of the series CSH1 MF3, MF4, MT4 and MS2 according to the Bosch Rexroth catalog with the catalog number RD17332 / 07.13.
  • it For double-acting hydraulic cylinders, it must be ensured at the A-side, ie the piston side, and be provided on the B-side, ie piston rod side, in each case a connection for a liquid medium. This is usually realized, as shown in FIG. 8 b, by a connection bore 212, 214 in the housing of the double-acting hydraulic cylinder 200.
  • the known, double-acting hydraulic cylinders have the disadvantage that, if the cylinder housing 102 shown in Figure 8a is used with the hose connections 112, 114 in tight spaces, the hollow screw 122 shown in Figure 8c is very exposed and disturbing at the respective end of the tube. This is particularly disadvantageous in that approximately 15 mm of space in the length or width of the hydraulic cylinder are lost. Furthermore, the known, double-acting hydraulic cylinders have the disadvantage that a shearing of the exposed hollow screw 122 at close components in the moving hydraulic cylinders due to the high cylinder forces during the movement is easily possible. In addition, the hose connections 116, 118 shown in Figure 8a are relatively susceptible to damage in the known double-acting hydraulic cylinders.
  • a double-acting hydraulic cylinder having the features of claim 1, a compact and robust construction of the double-acting hydraulic cylinder and at the same time a reliable operation of the same are achieved, since in particular a first cylinder housing, a piston guided in the first cylinder housing and a second cylinder housing are provided.
  • a first pressure chamber and a second pressure chamber are provided, which are separated from each other by the piston.
  • a first connection serves at least for supplying a hydraulic fluid to the first pressure chamber, while a second connection serves at least for supplying the hydraulic fluid to the second pressure chamber.
  • the second cylinder housing surrounds the first cylinder housing at least in one section.
  • the first connection and the second connection are arranged on a side facing away from the second pressure chamber end of the double-acting hydraulic cylinder.
  • the second pressure chamber can be acted upon by the hydraulic fluid via the section in which the second cylinder housing surrounds the first cylinder housing.
  • this port may be provided on the A side of the double-acting hydraulic cylinder.
  • the A side is on a first side of the piston while the B side is on a second side of the piston opposite the first side.
  • the double-acting hydraulic cylinder can be avoided. Furthermore, a shearing of an exposed connection element, such. As an exposed hollow screw can be avoided. In addition, the operation of the double-acting hydraulic cylinder can be prevented from causing damage to the connecting tubes extending between the ports of the double-acting hydraulic cylinder and the supply / control unit (such as a hydraulic power unit). This allows the compact and robust construction of the double-acting hydraulic cylinder and at the same time the reliable operation of the same.
  • the second cylinder housing surrounds the first cylinder housing at least in a portion along the longitudinal axis of the double-acting hydraulic cylinder.
  • a portion in which the second cylinder housing surrounds the first cylinder housing may be provided, this portion extending along the longitudinal axis of the double-acting hydraulic cylinder.
  • the first pressure chamber is a piston-side pressure chamber
  • the second pressure chamber is a piston rod-side pressure chamber
  • the hydraulic cylinder is in particular a differential cylinder.
  • a piston-side pressure space and a piston rod-side pressure space of a differential cylinder can be provided, which are each formed by the first cylinder housing.
  • the second pressure chamber facing away from the end of the double-acting hydraulic cylinder is limited by a cylinder bottom.
  • the cylinder bottom may enclose an end of the first cylinder housing facing away from the second pressure chamber and an end of the second cylinder housing facing away from the second pressure chamber.
  • the second pressure chamber facing away from the piston-side ends of the first and second cylinder housings can be firmly connected to the cylinder bottom.
  • a first sealing element is arranged between the second pressure chamber remote from the end of the first cylinder housing and the cylinder bottom. Furthermore, between the The second pressure chamber facing away from the second end of the second cylinder housing and the cylinder bottom arranged a second sealing element.
  • a first and second sealing element can be provided with the aid of which the second pressure chamber remote from the end of the first cylinder housing or the second pressure chamber opposite end of the second cylinder housing and the cylinder bottom can be sealed against each other.
  • first port and the second port are arranged on the cylinder bottom.
  • both the first port and the second port may be provided at an end remote from the second pressure chamber end of the double-acting hydraulic cylinder.
  • the first terminal comprises a first passage opening.
  • the first passage opening extends from a lateral surface of the cylinder bottom to the first pressure chamber.
  • a first passage opening can be provided, via which the first pressure chamber with the hydraulic fluid can be acted upon.
  • the second terminal comprises a second passage opening.
  • the second passage opening extends from a side surface of the cylinder bottom to the portion where the second cylinder housing surrounds the first cylinder housing.
  • a second passage opening can be provided, via which the second pressure chamber can be acted upon by the hydraulic fluid.
  • the first cylinder housing and the second cylinder housing are arranged such that a gap between the first cylinder housing and the second cylinder housing is formed.
  • the intermediate space extends from the end remote from the second pressure chamber of the double-acting hydraulic cylinder up to a first pressure chamber remote from the end of the double-acting hydraulic cylinder.
  • a gap between the first and second cylinder housing can be provided, this gap serves to establish a connection of the second pressure chamber with the second port at the end remote from the second pressure chamber end of the double-acting hydraulic cylinder.
  • the double-acting hydraulic cylinder comprises a rod bushing.
  • the rod bushing is disposed at an end of the first and second cylinder housings facing away from the first pressure chamber. Further, the rod bushing is formed such that a piston rod connected to the piston upon application of the hydraulic fluid to the first pressure chamber is moved in a first piston movement direction and upon application of the second pressure chamber with the hydraulic fluid in a second piston movement direction opposite to the first piston movement direction.
  • a rod bushing can be provided on the piston rod end of the double-acting hydraulic cylinder, which closes an end of the hydraulic cylinder facing away from the first pressure chamber.
  • the rod bushing comprises a recess.
  • the second pressure chamber via the portion in which the second cylinder housing surrounds the first cylinder housing, and acted upon via the recess of the rod bushing with the hydraulic fluid.
  • the piston rod-side pressure space can be easily and reliably supplied with the hydraulic fluid by means of the second port provided at the piston-side end of the double-acting hydraulic cylinder.
  • the first cylinder housing preferably comprises a first cylinder tube and the second cylinder housing comprises a second cylinder tube.
  • the double-acting hydraulic cylinder comprises at least a first holding element for holding the second cylinder housing.
  • the at least one first holding element is arranged at least in sections around the second cylinder housing on an outer surface of the second cylinder housing.
  • the first and second cylinder housings can be easily and securely held on the cylinder bottom by means of the at least one first retaining element.
  • the first connection is designed such that it can be connected to a first connection line at least for supplying the hydraulic fluid.
  • the second connection is designed such that it can be connected to a second connection line at least for supplying the hydraulic fluid.
  • two suitable ports can be provided for connection to a hydraulic power pack.
  • the double-acting hydraulic cylinder may in particular be a differential cylinder, constant-velocity cylinder or tandem cylinder.
  • Figure la is a schematic, perspective view of a double-acting
  • Hydraulic cylinder according to an embodiment
  • Figure lb is a schematic plan view of the double-acting hydraulic cylinder of Figure la;
  • Figure 2 is a schematic longitudinal sectional view along the section line
  • Figure 3 is a schematic longitudinal sectional view along the section line
  • Figure 4a is a schematic longitudinal sectional view along the section line
  • Figure 4b is a schematic representation of a piston end of the in
  • FIG. 5 shows an exemplary schematic diagram of a double-acting hydraulic cylinder according to an embodiment
  • FIG. 6 a shows a schematic illustration of a double-acting hydraulic cylinder with a first connection and a second connection according to an exemplary embodiment
  • Figure 6b is a schematic representation of a double-acting hydraulic cylinder with a connection on the B side of the double-acting hydraulic cylinder according to the prior art
  • Figure 7a is a schematic longitudinal sectional view of a double-acting
  • Hydraulic cylinder according to an embodiment
  • Figure 7b is a schematic longitudinal sectional view of a double-acting
  • FIG. 8a shows an exemplary schematic diagram of a double-acting hydraulic cylinder according to the prior art
  • Figure 8b is a schematic representation of a double-acting hydraulic cylinder according to the prior art.
  • Figure 8c is a schematic representation of an exposed hollow screw of the known, double-acting hydraulic cylinder of Figure 8a.
  • Figure la shows a schematic, perspective view of a double-acting hydraulic cylinder 10 according to an embodiment.
  • a double wall cylinder is shown in a cutaway view.
  • the double-acting hydraulic cylinder 10 comprises a first cylinder tube 14, a second cylinder tube 16 and a piston 26.
  • the piston 26 is connected to a piston rod 24.
  • the longitudinal axis 30 of the double-acting hydraulic cylinder 10 extends through a center of the piston rod 24 along a longitudinal extent of the piston rod 24.
  • the first and second cylinder tubes 14, 16 are arranged concentrically around this longitudinal axis 30 of the double-acting hydraulic cylinder 10 around.
  • the first cylinder tube 14 is provided, on which the piston 26 slides sealed and generates the force of the actuator. Furthermore, the second cylinder tube 16 is arranged around this first cylinder tube 14. A first piston rod side end of the second cylinder tube 16 is sealed to a rod bush 22. A first end opposite the second end of the cylinder tube 16 is sealed to a cylinder base 12.
  • the first cylinder tube 14 serves as an inner cylinder tube
  • the second cylinder tube 16 serves as an outer cylinder tube.
  • the second cylinder tube 16 is held on the cylinder bottom 12 via a wire ring 20a and an annular retaining element 20b by means of screws 46a to 46d.
  • the cylinder bottom 12 and the annular holding member 20b form a portion the double-acting hydraulic cylinder 10.
  • the second cylinder tube 16 is sealed against this section. In the sectional view of Figure la, the screw 46d is not shown.
  • the double-acting hydraulic cylinder 10 comprises a connection 34 for pressurizing a piston rod-side pressure chamber 38 with a hydraulic fluid.
  • this connection 34 is provided in the cylinder bottom 12.
  • the arranged in the cylinder bottom 12 port 34 is preferably connected via holes with the gap 40 between the first and second cylinder tube 14, 16.
  • the piston-rod-passage closure 22 arranged on the piston rod end of the double-acting hydraulic cylinder 10 comprises a groove 42.
  • This closure 22 may also be referred to as a rod bushing.
  • the hydraulic fluid is introduced into the piston rod side pressure chamber 38 via this groove 42 in the rod bush 22.
  • the double-acting hydraulic cylinder 10 shown in FIG. 1 a comprises a connection 32 for pressurizing the piston-side pressure chamber 36 with the hydraulic fluid and for discharging hydraulic fluid from this pressure chamber.
  • This connection 32 and the piston-side pressure chamber 36 are not shown in FIG. 1a.
  • For installation in a cylindrical bore of the formed by the second cylinder tube 16 shell diameter is the relevant size.
  • FIG. 1b shows a schematic plan view of the double-acting hydraulic cylinder 10 according to FIG.
  • the cylinder bottom 12 with the screws 46a to 46d extending through the cylinder bottom 12 is shown schematically.
  • Figure lb is used to illustrate a first to third section line 48a, AA, 48b, BB, and 48c, CC, with respect to the cylinder bottom 12.
  • Figures 2, 3 and 4a are sectional views of sections along the first shown in Figure lb to third section line 48a to 48c.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of a longitudinal section along the section line 48a, AA in FIG. 1b.
  • the double-acting hydraulic cylinder 10 comprises the first cylinder tube 14 and the one guided in the first cylinder tube 14 Piston 26.
  • the first cylinder tube 14 preferably comprises the piston-side pressure chamber 36 formed by the first cylinder tube 14 between the piston 26 and the first end of the cylinder tube 14 closed by the cylinder base 12 and the piston rod-side pressure chamber 38 formed by the first cylinder tube 14 between the piston 26 and the closed by the rod bush 22 second end of the cylinder tube 14.
  • the piston-side pressure chamber 36 and the piston rod-side pressure chamber 38 are separated by the second piston 26 from each other.
  • the closed by means of the rod sleeve 22 second end of the first cylinder tube 14 is also referred to as a piston rod side end
  • closed by means of the cylinder bottom 12 second end of the cylinder tube 14 is also referred to as the piston side end.
  • a first sealing member 18a is disposed between the piston-side end of the first cylinder tube 14 and the cylinder bottom 12. Further, a second sealing member 18 b is disposed between the piston-side end of the second cylinder tube 16 and the cylinder bottom 12. In addition, a third seal member 18 c may be provided, which is disposed between the piston rod side end of the second cylinder tube 16 and the rod bush 22.
  • the first to third seal members 18a to 18c comprise a static seal member such as a seal member. B. an ing.
  • the second cylinder tube 16 can be securely sealed against the cylinder bottom 12 or the rod bush 22 at its piston-side and piston rod-side end.
  • the double-acting hydraulic cylinder 10 comprises a first and second screw connection 28a, 28b.
  • the first screw 28a is used to connect the piston 26 to the piston rod 24, while the second screw 28b is used to connect a piston rod side unit with the piston rod 24.
  • the first and second threaded connections 28a, 28b include a thread disposed on the piston rod side end of the piston rod 24.
  • the rod bushing 22 serves to linearly guide the piston rod 24 and the piston 26 connected to the piston rod 24. As shown schematically in FIG. 2, the piston rod 24 and the piston 26, respectively, are acted on the piston-side pressure chamber 36 with the hydraulic fluid in a first piston movement direction PI shifted linearly.
  • the piston rod 24 or the piston 26 is linearly displaced in a second piston movement direction P2.
  • the first and second piston movement directions PI, P2 substantially parallel to the longitudinal axis 30 of the double-acting hydraulic cylinder 10.
  • the first and second piston movement directions PI, P2 represent opposite piston movement directions of the double-acting hydraulic cylinder 10.
  • FIG. 2 shows that the second cylinder tube 16 surrounds the first cylinder tube 14 at least in a section 41.
  • this portion 41 extends along the longitudinal axis 30 of the double-acting hydraulic cylinder 10.
  • the gap 40 formed by the first and second cylinder tubes 14, 16 extends substantially within this portion 41.
  • the gap 40 extends substantially from the cylinder bottom
  • the groove 42 corresponds in particular to a recess of the rod bushing 22, which extends from the intermediate space 40 to the piston rod-side pressure chamber 38.
  • the dimension Dl shown in FIG. 2 is given by an outer surface 44 of the second cylinder tube 16. This dimension Dl corresponds to an installation space for the double-acting hydraulic cylinder 10.
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section along the section line 48b, B-B in FIG. 1b.
  • the first connection 32 for applying pressure to the piston-side pressure chamber 36 is clearly visible.
  • the first port 32 comprises a first through-opening 33.
  • This first through-opening 33 preferably extends from a lateral surface 62 of the cylinder bottom 12 to the piston-side pressure chamber 36.
  • the first through-opening 33 extends essentially perpendicular to the first through-opening 33 side surface 62 of the cylinder bottom 12.
  • the first terminal 32 serves to connect a first connecting line 52. This first connecting line 52 is not shown in FIG.
  • FIG. 4a shows a schematic longitudinal sectional illustration along the section line 48c, CC in FIG. 1b.
  • the second connection 34 is clearly visible for acting on the piston rod-side pressure chamber 38.
  • the second connection 34 comprises a second through-opening 35.
  • This second through-opening 35 preferably extends from a lateral surface 62 of the cylinder bottom 12 to the intermediate space 40 formed by the first and second cylinder tubes 14, 16 the second passage opening 35 from the gap 40 obliquely upwards.
  • the second connection 34 serves to connect a second connection line 54.
  • This second connection line 54 is not shown in FIG. 4a.
  • the second connection 34, the intermediate raum 40, the recess 42 of the rod bushing 22 and the piston rod-side pressure chamber 38 connected to each other.
  • FIG. 4b shows a schematic illustration of a piston-side end of the double-acting hydraulic cylinder 10 shown in FIG. 1a.
  • the first and second ports 32, 34 are clearly visible in FIG. 4b.
  • the first port 32 extending through the cylinder bottom 12 is arranged, for example, in a middle region of the double-acting hydraulic cylinder 10
  • the second port 34 extending through the cylinder bottom 12 is arranged, for example, in a lateral region of the double-acting hydraulic cylinder 10
  • both the first port 32 and the second port 34 may be provided on the piston-side end of the double-acting hydraulic cylinder 10.
  • FIG. 5 shows an exemplary schematic diagram of a double-acting hydraulic cylinder 10 according to one exemplary embodiment.
  • the double-acting hydraulic cylinder 10 comprises only a single cylinder tube 14.
  • the double-acting hydraulic cylinder 10 according to the embodiment of Figure 5 does not include the second cylinder tube 16 of the double-acting hydraulic cylinder 10 according to the embodiment of Figure la.
  • the embodiment of Figure 5 relates to another aspect of the present invention.
  • the double-acting hydraulic cylinder 10 shown in FIG. 5 comprises the piston 26 guided in the cylinder tube 14, which separates the piston-side pressure chamber 36 from the piston rod-side pressure chamber 38.
  • the piston-side and piston rod-side pressure chamber 36, 38 are formed by the cylinder tube 14.
  • a piston rod side rod sleeve 22 is provided which receives the piston rod 24 and leads linearly.
  • the double-acting hydraulic cylinder 10 comprises the first and second ports 32, 34.
  • the first port 32 serves to pressurize the piston-side pressure chamber 36 with a hydraulic fluid
  • the second port 34 serves to pressurize the piston rod-side pressure chamber 38 with the hydraulic fluid is used.
  • the first connection 32 comprises a first passage opening 33
  • the second connection 34 comprises a second passage opening 35.
  • these first and second through openings 33, 35 extend completely through the piston rod 24.
  • the first and second through openings 33, 35 extend substantially parallel to the longitudinal axis 30 of the double-acting hydraulic cylinder 10.
  • the first extends Through opening 33 from a piston 26 facing away from the end of the piston rod 24 through the piston rod 24 through to a piston 26 facing the end of the piston rod 24.
  • the second through hole 35 from the piston 26 remote from the end of the piston rod 24 through as shown in Figure 5 the first through hole 33 further extends from the end of the piston rod 24 facing the piston 26 parallel to the longitudinal axis 30 of the double-acting hydraulic cylinder 10 and completely through the piston rod 24
  • the second passage opening 35 continues to angled away from the end of the piston rod 24 facing the piston 26 and partially through the piston 26 as far as the piston rod side pressure chamber 38 extends.
  • the piston-side and piston rod-side pressure chamber 36, 38 can be acted upon by the hydraulic fluid via the first or second port 32, 34 provided in the piston rod 24.
  • FIG. 6 a shows a schematic representation of a double-acting hydraulic cylinder 10 with a first connection 32 and a second connection 34 according to one exemplary embodiment.
  • the first and second ports 32, 34 are arranged on the cylinder bottom 12 of the double-acting hydraulic cylinder 10.
  • the first and second connections 32, 34 are connected to a hydraulic unit 50.
  • the first port 32 is connected via a first connecting line 52 to an A port of the hydraulic unit 50
  • the second port 34 is connected via a second connecting line 54 to a B port of the hydraulic unit 50.
  • the A port of the hydraulic unit 50 is used to supply the first port 32 with a hydraulic fluid
  • the B port of the hydraulic unit 50 is used to supply the second port 34 with the hydraulic fluid.
  • the piston rod side end of the double-acting hydraulic cylinder 10 is connected to a piston rod side unit 56.
  • the piston rod side unit 56 can be displaced by means of the double-acting hydraulic cylinder 10 in the first and second piston movement direction PI, P2.
  • the installation space 58 for the double-acting hydraulic cylinder 10 is shown in FIG. 6a.
  • the installation space 58 is in Figure 6a shown schematically by dashed lines.
  • the installation space 58 is essentially provided by the outer surface 44 of the second cylinder tube 16.
  • the installation space 58 essentially corresponds to the dimension D1 shown in FIG. 2.
  • the installation space 58 for the double-acting hydraulic cylinder 10 according to the exemplary embodiment of FIG. 6a is relatively small in comparison to the prior art.
  • FIG. 6 b shows a schematic representation of a double-acting hydraulic cylinder 100 with a connection 114 on the B side of the double-acting hydraulic cylinder 100.
  • the connection 114 arranged on the piston rod end of the double-acting hydraulic cylinder 100 is shown in FIG. 6 b.
  • the other port 112, which is located at the piston-side end of the double-acting hydraulic cylinder 100, is not shown in FIG. 6b.
  • These connections 112, 114 are connected via two connection lines 52, 54 to the A connection or B connection of a hydraulic unit 50.
  • the installation space 128 for the double-acting hydraulic cylinder 100 according to FIG. 6b is shown schematically by dashed lines.
  • the installation space 128 is given essentially by the lateral extent of the surface of the cylinder tube 102 and the exposed hollow screw 122.
  • the installation space shown in Figure 6b 128 according to the prior art is relatively large compared to the installation space 58 according to the embodiment of Figure 6a.
  • FIG. 7 a shows a schematic longitudinal sectional representation of a double-acting hydraulic cylinder 10 according to one exemplary embodiment.
  • the installation space 58 is shown in FIG. 7a.
  • the second connection 34 comprises an exposed hollow screw 60.
  • the exposed hollow screw 60 preferably extends through a ring eye 64 into the second through opening 35.
  • the exposed hollow screw 60 is on the cylinder bottom 12 arranged.
  • the exposed hollow screw 60 shown in FIG. 7 a serves to connect the second connecting line 54.
  • the dimensions D1 to D4 are shown in FIG. 7a.
  • the dimension Dl corresponds to the outer diameter of the second cylinder tube 16
  • the dimension D2 corresponds to the inner diameter of the first cylinder tube 14
  • the dimension D3 corresponds to the wall thickness of the first and second cylinder tubes 14, 16
  • the dimension D4 corresponds to the wall thickness of the first cylinder tube 14.
  • the dimension Dl are 50 mm
  • the dimension D2 is 35 mm
  • the dimension D3 is 7.5 mm
  • the dimension D4 is 3.5 mm.
  • Figure 7b shows a schematic longitudinal sectional view of a double-acting hydraulic cylinder 100 according to the prior art. In Figure 7b, the installation space 128 is clearly visible.
  • the dimensions LI to L3 are shown in Figure 7b.
  • the dimension L2 corresponds to the inner diameter of the cylinder tube 102, while the dimension L3 corresponds to the wall thickness of the cylinder tube 102.
  • the dimension LI is 20 mm, the dimension L2 35 mm and the dimension L3 3.5 mm.
  • FIG. 7a can be maintained at an operating pressure of 70 to 300 bar at a piston diameter or inner diameter D2 of the first cylinder tube 14 of 35 mm according to the present invention by skillful placement of the second port 34 of the outlined, cylindrical mounting space 58.
  • the determining outer diameter Dl of the lateral surface 44 is only 50 mm.
  • This outer diameter D1 of the lateral surface 44 is at most 7.5 mm larger than the piston diameter or inner diameter D2 of the first cylinder tube 14. With other piston diameters and comparable pressure, the dimension 7.5 remains constant.
  • the port 114 or the exposed hollow screw 122 typically protrudes 23.5 mm beyond the piston diameter or inner diameter L2 of the cylinder tube 102. Because of the drawn thread depth in a hollow screw M8xl typically used, the known solution can not be optimized as the inventive solution.
  • Embodiments of the present invention provide a space-saving, secure supply of energy within a double-acting hydraulic cylinder 10 and attaching the A and B ports 32, 34 on the cylinder housing 12 close to each other.
  • the installation space 58 can be made significantly smaller in diameter by the solution according to the invention. As a result, in particular space is saved.
  • the solution according to the invention relates above all to double-acting hydraulic cylinders.
  • the double-acting hydraulic cylinder 10 according to the present invention can be used in particular on operating tables. If the supply unit / control unit 50 of the cylinder 10 is preferably attached to the kinematics of the cylinder bottom 12 during long travel distances of the cylinder 10, the connecting lines 52, 54 do not experience any relative movement with respect to the two terminals 32, 34. If one were to attach the supply unit / control unit 50 to the rod-side unit 56, the hoses would be a large change in length experienced during extension of the cylinder 10.
  • the solution according to the invention makes it possible to also attach the B-connection 34 to the cylinder base 12. This is not possible in the prior art.
  • the connection 114 at the rod end over the ring eye 120 must be mounted unfavorably.
  • the exposed hollow screw 122 eliminates the threaded bushing 120 on the lateral surface of the cylinder tube 102.
  • a damage of the exposed hollow screw 122 by the movements of the cylinder 10 or mounting on the bore 128 can be excluded because the hollow screw 60 in the inventive solution to the cylinder bottom 12 is mounted outside of the installation space 58.
  • the supply of the B-side with the hydraulic fluid can be performed via the double tube solution according to the invention instead of via the externally laid lines according to the prior art.
  • the short flexible leads according to embodiments are much less susceptible to damage.
  • the supply of hydraulic fluid can also be realized via the piston rod 24, as shown in the embodiment of Figure 5.
  • two holes 33, 35 may be performed in the piston rod 24 or a plurality of tubes are pushed into each other to obtain two separate, oil-bearing spaces.
  • the A port 32 and the B port 34 are disposed at the outer end of the piston rod 24.
  • the embodiment shown in Figure 5 has the disadvantage over the embodiment shown in Figure la, that the cross section of the piston rod 24 through the oil holes 33, 35 is weakened.
  • resulting from the structure of Figure 5 compared to the structure of Figure la relatively high costs through the holes 33, 35th
  • the double-acting hydraulic cylinder can also be designed as a synchronizing cylinder or tandem cylinder. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) umfasst ein erstes Zylindergehäuse (14) und einen in dem ersten Zylindergehäuse (14) geführten Kolben (26), wobei im ersten Zylindergehäuse (14) ein erster Druckraum (36) und ein zweiter Druckraum (38) vorgesehen sind, die durch den Kolben (26) voneinander getrennt sind. Ein erster Anschluss (32) dient zumindest zum Zuführen einer Hydraulikflüssigkeit zum ersten Druckraum (36), und ein zweiter Anschluss (34) dient zumindest zum Zuführen der Hydraulikflüssigkeit zum zweien Druckraum (38). Ferner umgibt ein zweites Zylindergehäuse (16) das erste Zylindergehäuse (14) zumindest in einem Abschnitt (41). Der erste Anschluss (32) und der zweite Anschluss (34) sind an einem dem zweiten Druckraum (38) abgewandten Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders (10) angeordnet. Der zweite Druckraum (38) ist über den Abschnitt (41), in dem das zweite Zylindergehäuse (16) das erste Zylindergehäuse (14) umgibt, mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar.

Description

Doppeltwirkender Hydraulikzylinder
Die Erfindung betrifft einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder mit einem ersten Anschluss zum Beaufschlagen eines ersten Druckraums mit einer Hydraulikflüssigkeit und einem zweiten Anschluss zum Beaufschlagen eines zweiten Druckraums mit der Hydraulikflüssigkeit.
Aus dem Stand der Technik sind doppeltwirkende Hydraulikzylinder bekannt. Figur 8a zeigt eine beispielhafte Prinzipskizze eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 100 gemäß dem Stand der Technik. Der bekannte Hydraulikzylinder 100 nach Figur 8a umfasst ein Zylindergehäuse 102 und einen in dem Zylindergehäuse 102 geführten Kolben 104. Das Zylindergehäuse 102 umfasst einen durch das Zylindergehäuse 102 gebildeten ersten Druckraum 106 und einen durch das Zylindergehäuse 102 gebildeten zweiten Druckraum 108. Der erste Druckraum 106 und der zweite Druckraum 108 sind durch den Kolben 104 voneinander getrennt. Der erste Druckraum 106 wird auch als Zylinderraum A bezeichnet, während der zweite Druckraum 108 auch als Zylinderraum B bezeichnet wird.
Wie in Figur 8a gezeigt, müssen die Zylinderräume 106, A, und 108, B mit einer Versorgungseinheit/Steuereinheit 110 verbunden werden, welche den Hydraulikzylinder 100 mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium versorgen. Die Verbindung zwischen der Versorgungseinheit/Steuereinheit 110 und dem Anschluss 112 bzw. 114 am Zylindergehäuse 102 erfolgt jeweils über einen flexiblen Schlauch 116, 118. Typischerweise sind am jeweiligen Schlauchende ein ver- presstes Ringauge 120 aus Metall, eine Hohlsch raube 122 und zwei Dichtungen 124, 126 angebracht, wie es in Figur 8c schematisch dargestellt ist. In Figur 8c ist insbesondere eine schematische Darstellung einer exponierten Hohlschraube 122 des bekannten Hydraulikzylinders 100 nach Figur 8a gezeigt. Für die Anwendung bei Operationstischen wird typischerweise jeweils ein Schlauch 116, 118 mit einer Nennweite DN 3 und DN 4 verwendet. Ferner hat die Verschraubung eine Höhe LI von der äußeren Oberfläche des Zylindergehäuses 102 bis zum Ende der Hohlschraube 122 von ca. 15 mm. Die Schläuche 116, 118 sind notwendig, wenn der in Figur 8a gezeigte Zylinder 100 beweglich angebracht ist.
Figur 8b zeigt eine schematische Darstellung eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 200 gemäß dem Stand der Technik. In Figur 8b ist insbesondere ein Ersatzteilbild des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 200 der Baureihe CSH1 MF3, MF4, MT4 und MS2 gemäß dem Bosch Rexroth Katalog mit der Katalognummer RD17332/07.13 gezeigt. Bei doppeltwirkenden Hydraulikzylindern muss an der A-Seite, d. h. kolbenseitig, und an der B-Seite, d. h. kolbenstangenseitig, jeweils ein Anschluss für ein flüssiges Medium vorgesehen sein. Meist wird dies, wie in Figur 8b gezeigt, durch eine Anschlussbohrung 212, 214 im Gehäuse des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 200 realisiert.
Die bekannten, doppeltwirkenden Hydraulikzylinder haben den Nachteil, dass, sofern das in Figur 8a gezeigte Zylindergehäuse 102 mit den Schlauchanschlüssen 112, 114 in engen Bauräumen eingesetzt wird, die in Figur 8c gezeigte Hohlschraube 122 am jeweiligen Schlauchende sehr exponiert und störend ist. Dies ist insbesondere dahingehend nachteilhaft, dass ca. 15 mm Bauraum in der Länge oder Breite des Hydraulikzylinders verloren gehen. Ferner haben die bekannten, doppeltwirkenden Hydraulikzylinder den Nachteil, dass ein Abscheren der exponierten Hohlschraube 122 an nahen Bauteilen bei den sich bewegenden Hydraulikzylindern aufgrund der hohen Zylinderkräfte bei der Verfahrbewegung leicht möglich ist. Darüber hinaus sind die in Figur 8a gezeigten Schlauchverbindungen 116, 118 bei den bekannten, doppeltwirkenden Hydraulikzylindern relativ anfällig gegen Beschädigungen.
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder anzugeben, der einen kompakten und robusten Aufbau hat und gleichzeitig einen zuverlässigen Betrieb desselben ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 werden ein kompakter und robuster Aufbau des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders und gleichzeitig ein zuverlässiger Betrieb desselben erreicht, da insbesondere ein erstes Zylindergehäuse, ein in dem ersten Zylindergehäuse geführter Kolben und ein zweites Zylindergehäuse vorgesehen sind. Im ersten Zylindergehäuse sind ein erster Druckraum und ein zweiter Druckraum vorgesehen, die durch den Kolben voneinander getrennt sind. Ein erster Anschluss dient zumindest zum Zuführen einer Hydraulikflüssigkeit zum ersten Druckraum, während ein zweiter Anschluss zumindest zum Zuführen der Hydraulikflüssigkeit zum zweiten Druckraum dient. Das zweite Zylindergehäuse umgibt das erste Zylindergehäuse zumindest in einem Abschnitt. Der erste Anschluss und der zweite Anschluss sind an einem dem zweiten Druckraum abgewandten Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders angeordnet. Der zweite Druckraum ist über den Abschnitt, in dem das zweite Zylindergehäuse das erste Zylindergehäuse umgibt, mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar. Somit kann auf den An- schluss an der B-Seite des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders verzichtet werden. Stattdessen kann dieser Anschluss an der A-Seite des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders vorgesehen sein. Dabei befindet sich die A-Seite auf einer ersten Seite des Kolbens, während sich die B-Seite auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Kolbens befindet.
Dadurch kann ein relativ großer Bauraum des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders vermieden werden. Ferner kann ein Abscheren eines exponierten Anschlusselements, wie z. B. einer exponierten Hohlschraube, vermieden werden. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass im Betrieb des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders Beschädigungen der Verbindungsschläuche, die sich zwischen den Anschlüssen des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders und der Versorgungs-/Steuereinheit (wie z.B. ein Hydraulikaggregat) erstrecken, auftreten. Dies ermöglicht den kompakten und robusten Aufbau des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders und gleichzeitig den zuverlässigen Betrieb desselben.
Vorzugsweise umgibt das zweite Zylindergehäuse das erste Zylindergehäuse zumindest in einem Abschnitt entlang der Längsachse des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders. Somit kann ein Abschnitt, in dem das zweite Zylindergehäuse das erste Zylindergehäuse umgibt, bereitgestellt werden, wobei sich dieser Abschnitt entlang der Längsachse des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders erstreckt.
Vorzugsweise ist der erste Druckraum ein kolbenseitiger Druckraum, während der zweite Druckraum ein kolbenstangenseitiger Druckraum ist. Dabei ist der Hydraulikzylinder insbesondere ein Differentialzylinder. Somit können ein kolbenseitiger Druckraum und ein kolbenstangenseitiger Druckraum eines Differentialzylinders bereitgestellt werden, die jeweils durch das erste Zylindergehäuse gebildet werden.
Vorzugsweise wird das dem zweiten Druckraum abgewandte Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders von einem Zylinderboden begrenzt. Der Zylinderboden kann ein dem zweiten Druckraum abgewandtes Ende des ersten Zylindergehäuses und ein dem zweiten Druckraum abgewandtes Ende des zweiten Zylindergehäuses umschließen. Somit können die dem zweiten Druckraum abgewandten kolbenseitigen Enden des ersten und zweiten Zylindergehäuses fest mit dem Zylinderboden verbunden werden.
Vorzugsweise ist zwischen dem dem zweiten Druckraum abgewandten Ende des ersten Zylindergehäuses und dem Zylinderboden ein erstes Dichtungselement angeordnet. Ferner ist zwischen dem dem zweiten Druckraum abgewandten Ende des zweiten Zylindergehäuses und dem Zylinderboden ein zweites Dichtungselement angeordnet. Somit können ein erstes und zweites Dichtungselement bereitgestellt werden, mit deren Hilfe das dem zweiten Druckraum abgewandte Ende des ersten Zylindergehäuses bzw. das dem zweiten Druckraum abgewandte Ende des zweiten Zylindergehäuses und der Zylinderboden gegeneinander abgedichtet werden können.
Vorzugsweise sind der erste Anschluss und der zweite Anschluss an dem Zylinderboden angeordnet. Somit können sowohl der erste Anschluss als auch der zweite Anschluss an einem dem zweiten Druckraum abgewandten Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders vorgesehen sein.
Vorzugsweise umfasst der erste Anschluss eine erste Durchgangsöffnung. Ferner erstreckt sich die erste Durchgangsöffnung von einer seitlichen Oberfläche des Zylinderbodens bis zu dem ersten Druckraum. Somit kann in dem Zylinderboden eine erste Durchgangsöffnung bereitgestellt werden, über die der erste Druckraum mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist.
Vorzugsweise umfasst der zweite Anschluss eine zweite Durchgangsöffnung. Ferner erstreckt sich die zweite Durchgangsöffnung von einer seitlichen Oberfläche des Zylinderbodens bis zu dem Abschnitt, in dem das zweite Zylindergehäuse das erste Zylindergehäuse umgibt. Somit kann in dem Zylinderboden eine zweite Durchgangsöffnung bereitgestellt werden, über die der zweite Druckraum mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist.
Vorzugsweise sind das erste Zylindergehäuse und das zweite Zylindergehäuse derart angeordnet, dass ein Zwischenraum zwischen dem ersten Zylindergehäuse und dem zweiten Zylindergehäuse gebildet wird. Dabei erstreckt sich der Zwischenraum von dem dem zweiten Druckraum abgewandten Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders bis zu einem dem ersten Druckraum abgewandten Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders. Somit kann ein Zwischenraum zwischen dem ersten und zweiten Zylindergehäuse bereitgestellt werden, wobei dieser Zwischenraum dazu dient, eine Verbindung des zweiten Druckraums mit dem zweiten Anschluss an dem dem zweiten Druckraum abgewandten Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders herzustellen.
Vorzugsweise umfasst der doppeltwirkende Hydraulikzylinder eine Stangenbuchse. Die Stangenbuchse ist an einem dem ersten Druckraum abgewandten Ende des ersten und zweiten Zylindergehäuses angeordnet. Ferner ist die Stangenbuchse derart ausgebildet, dass eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange bei einer Beaufschlagung des ersten Druckraums mit der Hydraulikflüssigkeit in eine erste Kolbenbewegungsrichtung und bei einer Beaufschlagung des zweiten Druckraums mit der Hydraulikflüssigkeit in eine der ersten Kolbenbewegungsrichtung entgegengesetzte zweite Kolbenbewegungsrichtung bewegt wird. Somit kann an dem kolbenstangenseitigen Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders eine Stangenbuchse vorgesehen sein, die ein dem ersten Druckraum abgewandtes Ende des Hydraulikzylinders verschließt.
Vorzugsweise umfasst die Stangenbuchse eine Ausnehmung. Ferner ist der zweite Druckraum über den Abschnitt, in dem das zweite Zylindergehäuse das erste Zylindergehäuse umgibt, und über die Ausnehmung der Stangenbuchse mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar. Somit kann der kol- benstangenseitige Druckraum mit Hilfe des zweiten Anschlusses, der an dem kolbenseitigen Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders vorgesehen ist, einfach und zuverlässig mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden.
Vorzugsweise umfassen das erste Zylindergehäuse ein erstes Zylinderrohr und das zweite Zylindergehäuse ein zweites Zylinderrohr. Somit kann insbesondere ein einfacher und robuster Aufbau des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders realisiert werden.
Vorzugsweise umfasst der doppeltwirkende Hydraulikzylinder mindestens ein erstes Halteelement zum Halten des zweiten Zylindergehäuses. Ferner ist das mindestens eine erste Haltelement zumindest abschnittsweise um das zweite Zylindergehäuse herum an einer äußeren Oberfläche des zweiten Zylindergehäuses angeordnet. Somit können das erste und zweite Zylindergehäuse mit Hilfe des mindestens einen ersten Halteelements einfach und sicher an dem Zylinderboden gehalten werden.
Vorzugsweise ist der erste Anschluss derart ausgebildet, dass dieser mit einer ersten Verbindungsleitung zumindest zum Zuführen der Hydraulikflüssigkeit verbindbar ist. Ferner ist der zweite Anschluss derart ausgebildet ist, dass dieser mit einer zweiten Verbindungsleitung zumindest zum Zuführen der Hydraulikflüssigkeit verbindbar ist. Somit können zwei geeignete Anschlüsse zur Verbindung mit einem Hydraulikaggregat bereitgestellt werden.
Der doppeltwirkende Hydraulikzylinder kann insbesondere ein Differentialzylinder, Gleichlaufzylinder oder Tandemzylinder sein. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Figur la eine schematische, perspektivische Ansicht eines doppeltwirkenden
Hydraulikzylinders gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur lb eine schematische Draufsicht auf den doppeltwirkenden Hydraulikzylinder nach Figur la;
Figur 2 eine schematische Längsschnittdarstellung entlang der Schnittlinie
A-A in Figur lb;
Figur 3 eine schematische Längsschnittdarstellung entlang der Schnittlinie
B-B in Figur lb;
Figur 4a eine schematische Längsschnittdarstellung entlang der Schnittlinie
C-C in Figur lb;
Figur 4b eine schematische Darstellung eines kolbenseitigen Endes des in
Figur la gezeigten doppeltwirkenden Hydraulikzylinders;
Figur 5 eine beispielhafte Prinzipskizze eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 6a eine schematische Darstellung eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 6b eine schematische Darstellung eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders mit einem Anschluss an der B-Seite des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders gemäß dem Stand der Technik; Figur 7a eine schematische Längsschnittdarstellung eines doppeltwirkenden
Hydraulikzylinders gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 7b eine schematische Längsschnittdarstellung eines doppeltwirkenden
Hydraulikzylinders mit einer exponierten Hohlschraube gemäß dem
Stand der Technik;
Figur 8a eine beispielhafte Prinzipskizze eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders gemäß dem Stand der Technik;
Figur 8b eine schematische Darstellung eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders gemäß dem Stand der Technik; und
Figur 8c eine schematische Darstellung einer exponierten Hohlschraube des bekannten, doppeltwirkenden Hydraulikzylinders nach Figur 8a.
Figur la zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. In Figur la ist insbesondere ein Doppelwandzylinder in einer aufgeschnittenen Darstellung gezeigt. Wie in Figur la gezeigt, umfasst der doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10 ein erstes Zylinderrohr 14, ein zweites Zylinderrohr 16 und einen Kolben 26. Der Kolben 26 ist mit einer Kolbenstange 24 verbunden. Die Längsachse 30 des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 erstreckt sich durch einen Mittelpunkt der Kolbenstange 24 entlang einer Längsausdehnung der Kolbenstange 24. Das erste und zweite Zylinderrohr 14, 16 sind konzentrisch um diese Längsachse 30 des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 herum angeordnet.
Bei dem in Figur la gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste Zylinderrohr 14 vorgesehen, auf dem der Kolben 26 abgedichtet gleitet und die Kraft des Aktuators erzeugt. Ferner ist um dieses erste Zylinderrohr 14 herum das zweite Zylinderrohr 16 angeordnet. Ein erstes kolbenstangenseitiges Ende des zweiten Zylinderrohrs 16 ist mit einer Stangenbuchse 22 dicht verbunden. Ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende des Zylinderrohrs 16 ist mit einem Zylinderboden 12 dicht verbunden ist. Das erste Zylinderrohr 14 dient als inneres Zylinderrohr, während das zweite Zylinderrohr 16 als äußeres Zylinderrohr dient. Das zweite Zylinderrohr 16 wird über einen Drahtring 20a und ein ringförmiges Halteelement 20b mit Hilfe von Schrauben 46a bis 46d an dem Zylinderboden 12 gehalten. Der Zylinderboden 12 und das ringförmige Halteelement 20b bilden einen Abschnitt des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10. Das zweite Zylinderrohr 16 ist gegen diesen Abschnitt abgedichtet. In der Schnittdarstellung nach Figur la ist die Schraube 46d nicht gezeigt.
Gemäß Figur la umfasst der doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10 einen Anschluss 34 zum Beaufschlagen eines kolbenstangenseitigen Druckraums 38 mit einer Hydraulikflüssigkeit. Wie in Figur la gezeigt, ist dieser Anschluss 34 in dem Zylinderboden 12 vorgesehen. Der in dem Zylinderboden 12 angeordnete Anschluss 34 ist vorzugsweise über Bohrungen mit dem Zwischenraum 40 zwischen dem ersten und zweiten Zylinderrohr 14, 16 verbunden. Ferner umfasst der an dem kolbenstangenseitigen Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 angeordnete Verschluss 22 mit Kolbenstangendurchführung eine Nut 42. Dieser Verschluss 22 kann auch als Stangenbuchse bezeichnet werden. Bei dem in Figur la gezeigten Ausführungsbeispiel wird über diese Nut 42 in der Stangenbuchse 22 die Hydraulikflüssigkeit in den kolbenstangenseitigen Druckraum 38 eingeleitet. Somit kann über den in dem Zylinderboden 12 angeordneten Anschluss 34 der kolbenstangenseitige Druckraum 38, d. h. die B-Seite des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10, mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt oder Hydraulikflüssigkeit aus dem Druckraum 38 abgeführt werden. Ferner umfasst der in Figur la gezeigte, doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10 einen Anschluss 32 zum Beaufschlagen des kolbenseitigen Druckraums 36 mit der Hydraulikflüssigkeit sowie zum Ableiten von Hydraulikflüssigkeit aus diesem Druckraum. Dieser Anschluss 32 und der kolbenseitige Druckraum 36 sind in Figur la nicht dargestellt. Für den Einbau in eine zylindrische Bohrung ist der durch das zweite Zylinderrohr 16 gebildete Manteldurchmesser die relevante Größe.
Figur lb zeigt eine schematische Draufsicht auf den doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 10 nach Figur la. In Figur lb ist insbesondere der Zylinderboden 12 mit den sich durch den Zylinderboden 12 erstreckenden Schrauben 46a bis 46d schematisch dargestellt. Figur lb dient zur Verdeutlichung einer ersten bis dritten Schnittlinie 48a, A-A, 48b, B-B, und 48c, C-C, in Bezug auf den Zylinderboden 12. Die folgenden Figuren 2, 3 und 4a sind Schnittdarstellungen von Schnitten entlang der in Figur lb gezeigten ersten bis dritten Schnittlinie 48a bis 48c.
Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Längsschnitts entlang der Schnittlinie 48a, A-A in Figur lb. In der schematischen Schnittdarstellung nach Figur 2 sind im Wesentlichen die Elemente 12 bis 44 des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 nach Figur la gut sichtbar. Der in Figur la gezeigte Anschluss 34 zum Beaufschlagen und Ableiten des kolbenstangenseitigen Druckraums 38 von Hydraulikflüssigkeit ist in Figur 2 nicht sichtbar. Gemäß Figur 2 umfasst der doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10 das erste Zylinderrohr 14 und den in dem ersten Zylinderrohr 14 geführten Kolben 26. Vorzugsweise umfasst das erste Zylinderrohr 14 den durch das erste Zylinderrohr 14 gebildeten kolbenseitigen Druckraum 36 zwischen dem Kolben 26 und dem der Kolbenstange 24 gegenüberliegenden ersten Ende des durch den Zylinderboden 12 verschlossenen Zylinderrohrs 14 und den durch das erste Zylinderrohr 14 gebildeten kolbenstangenseitigen Druckraum 38 zwischen dem Kolben 26 und dem durch die Stangenbuchse 22 verschlossenen zweiten Ende des Zylinderrohrs 14. Der kolbenseitige Druckraum 36 und der kolbenstangenseitige Druckraum 38 sind durch den zweiten Kolben 26 voneinander getrennt. Das mit Hilfe der Stangenbuchse 22 verschlossene zweite Ende des ersten Zylinderrohrs 14 wird auch als kolbenstangenseitiges Ende bezeichnet, und das mit Hilfe des Zylinderbodens 12 verschlossene zweite Ende des Zylinderrohrs 14 wird auch als kolbenseitiges Ende bezeichnet.
Wie in Figur 2 gezeigt, ist zwischen dem kolbenseitigen Ende des ersten Zylinderrohrs 14 und dem Zylinderboden 12 ein erstes Dichtungselement 18a angeordnet. Ferner ist zwischen dem kolbenseitigen Ende des zweiten Zylinderrohrs 16 und dem Zylinderboden 12 ein zweites Dichtungselement 18b angeordnet. Darüber hinaus kann ein drittes Dichtungselement 18c vorgesehen sein, das zwischen dem kolbenstangenseitigen Ende des zweiten Zylinderrohrs 16 und der Stangenbuchse 22 angeordnet ist. Vorzugsweise umfassen das erste bis dritte Dichtungselement 18a bis 18c ein statisches Dichtungselement, wie z. B. einen O- ing. Somit kann insbesondere das zweite Zylinderrohr 16 an seinem kolbenseitigen und kolbenstangenseitigen Ende sicher gegen den Zylinderboden 12 bzw. die Stangenbuchse 22 abgedichtet werden.
Ferner ist in Figur 2 gezeigt, dass der doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10 eine erste und zweite Schraubverbindung 28a, 28b umfasst. Die erste Schraubverbindung 28a dient zur Verbindung des Kolbens 26 mit der Kolbenstange 24, während die zweite Schraubverbindung 28b zur Verbindung einer kolbenstangenseitigen Einheit mit der Kolbenstange 24 dient. Vorzugsweise umfassen die erste und zweite Schraubverbindung 28a, 28b ein Gewinde, das an dem kolbenseitigen bzw. kolbenstangenseitigen Ende der Kolbenstange 24 angeordnet ist. Die Stangenbuchse 22 dient zur Aufnahme der Kolbenstange 24. Ferner dient die Stangenbuchse 22 zum linearen Führen der Kolbenstange 24 und des mit der Kolbenstange 24 verbundenen Kolbens 26. Wie in Figur 2 schematisch dargestellt, wird die Kolbenstange 24 bzw. der Kolben 26 bei einer Beaufschlagung des kolbenseitigen Druckraums 36 mit der Hydraulikflüssigkeit in eine erste Kolbenbewegungsrichtung PI linear verschoben. Ferner wird die Kolbenstange 24 bzw. der Kolben 26 bei einer Beaufschlagung des kolbenstangenseitigen Druckraums 38 mit der Hydraulikflüssigkeit in eine zweite Kolbenbewegungsrichtung P2 linear verschoben. Vorzugsweise sind die erste und zweite Kolbenbewegungsrichtung PI, P2 im Wesentlichen parallel zur Längsachse 30 des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10. Ferner stellen die erste und zweite Kolbenbewegungsrichtung PI, P2 entgegengesetzte Kolbenbewegungsrichtungen des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 dar.
In Figur 2 ist insbesondere gezeigt, dass das zweite Zylinderrohr 16 das erste Zylinderrohr 14 zumindest in einem Abschnitt 41 umgibt. Gemäß Figur 2 erstreckt sich dieser Abschnitt 41 entlang der Längsachse 30 des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10. Der von dem ersten und zweiten Zylinderrohr 14, 16 gebildete Zwischenraum 40 erstreckt sich im Wesentlichen innerhalb dieses Abschnitts 41. Ferner erstreckt sich der Zwischenraum 40 im Wesentlichen von dem Zylinderboden 12 zu der in der Stangebuchse 22 vorgesehenen Nut 42. Dabei entspricht die Nut 42 insbesondere einer Ausnehmung der Stangenbuchse 22, die sich von dem Zwischenraum 40 zu dem kolbenstangen- seitigen Druckraum 38 erstreckt. Somit sind der Zwischenraum 40, die Ausnehmung 42 der Stangenbuchse 22 und der kolbenstangenseitige Druckraum 38 miteinander verbunden. Die in Figur 2 gezeigte Abmessung Dl ist durch eine äußere Oberfläche 44 des zweiten Zylinderrohrs 16 gegeben. Diese Abmessung Dl entspricht einem Einbauraum für den doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 10.
Figur 3 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung entlang der Schnittlinie 48b, B-B, in Figur lb. In Figur 3 ist insbesondere der erste Anschluss 32 zum Beaufschlagen des kolbenseitigen Druckraums 36 gut sichtbar. Wie in Figur 3 schematisch dargestellt, umfasst der erste Anschluss 32 eine erste Durchgangsöffnung 33. Vorzugsweise erstreckt sich diese erste Durchgangsöffnung 33 von einer seitlichen Oberfläche 62 des Zylinderbodens 12 bis zu dem kolbenseitigen Druckraum 36. Beispielsweise erstreckt sich die erste Durchgangsöffnung 33 im Wesentlichen senkrecht zur seitlichen Oberfläche 62 des Zylinderbodens 12. Der erste Anschluss 32 dient zur Verbindung einer ersten Verbindungsleitung 52. Diese erste Verbindungsleitung 52 ist in Figur 3 nicht dargestellt.
Figur 4a zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung entlang der Schnittlinie 48c, C-C, in Figur lb. Insbesondere ist in Figur 4a der zweite Anschluss 34 zum Beaufschlagen des kolbenstangenseiti- gen Druckraums 38 gut sichtbar. Wie in Figur 4a schematisch dargestellt, umfasst der zweite Anschluss 34 eine zweite Durchgangsöffnung 35. Vorzugsweise erstreckt sich diese zweite Durchgangsöffnung 35 von einer seitlichen Oberfläche 62 des Zylinderbodens 12 bis zu dem von dem ersten und zweiten Zylinderrohr 14, 16 gebildeten Zwischenraum 40. Beispielsweise erstreckt sich die zweite Durchgangsöffnung 35 von dem Zwischenraum 40 schräg nach oben. Der zweite Anschluss 34 dient zur Verbindung einer zweiten Verbindungsleitung 54. Diese zweite Verbindungsleitung 54 ist in Figur 4a nicht dargestellt. Gemäß Figur la bis 4a sind der zweite Anschluss 34, der Zwischen- räum 40, die Ausnehmung 42 der Stangenbuchse 22 und der kolbenstangenseitige Druckraum 38 miteinander verbunden.
Figur 4b zeigt eine schematische Darstellung eines kolbenseitigen Endes des in Figur la gezeigten doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10. Insbesondere sind in Figur 4b der erste und zweite An- schluss 32, 34 gut sichtbar. Wie in Figur 4b gezeigt, ist der sich durch den Zylinderboden 12 erstreckende erste Anschluss 32 beispielsweise in einem mittleren Bereich des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 angeordnet, während der sich durch den Zylinderboden 12 erstreckende zweite Anschluss 34 beispielsweise in einem seitlichen Bereich des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 angeordnet ist. Gemäß Figur 4b können sowohl der erste Anschluss 32 als auch der zweite Anschluss 34 an dem kolbenseitigen Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 vorgesehen sein.
Figur 5 zeigt eine beispielhafte Prinzipskizze eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 5 umfasst der doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10 nur ein einziges Zylinderrohr 14. Insbesondere umfasst der doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel von Figur 5 nicht das zweite Zylinderrohr 16 des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel von Figur la. Somit bezieht sich das Ausführungsbeispiel von Figur 5 auf einen anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung. Der in Figur 5 gezeigte, doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10 umfasst den in dem Zylinderrohr 14 geführten Kolben 26, der den kolbenseitigen Druckraum 36 von dem kolbenstangenseitigen Druckraum 38 trennt. Der kolbenseitige und kolbenstangenseitige Druckraum 36, 38 werden durch das Zylinderrohr 14 gebildet. Ferner ist eine kolbenstangenseitige Stangenbuchse 22 vorgesehen, die die Kolbenstange 24 aufnimmt und linear führt.
Bei dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10 den ersten und zweiten Anschluss 32, 34. Gemäß Figur 5 dient der erste Anschluss 32 zum Beaufschlagen des kolbenseitigen Druckraums 36 mit einer Hydraulikflüssigkeit, während der zweite Anschluss 34 zum Beaufschlagen des kolbenstangenseitigen Druckraums 38 mit der Hydraulikflüssigkeit dient. Ferner umfasst gemäß Figur 5 der erste Anschluss 32 eine erste Durchgangsöffnung 33, während der zweite Anschluss 34 eine zweite Durchgangsöffnung 35 umfasst. Vorzugsweise erstrecken sich diese erste und zweite Durchgangsöffnung 33, 35 vollständig durch die Kolbenstange 24. Dabei erstrecken sich die erste und zweite Durchgangsöffnung 33, 35 im Wesentlichen parallel zur Längsachse 30 des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10. Gemäß Figur 5 erstreckt sich die erste Durchgangsöffnung 33 von einem dem Kolben 26 abgewandten Ende der Kolbenstange 24 durch die Kolbenstange 24 hindurch bis zu einem dem Kolben 26 zugewandten Ende der Kolbenstange 24. Ferner erstreckt sich gemäß Figur 5 die zweite Durchgangsöffnung 35 von dem dem Kolben 26 abgewandten Ende der Kolbenstange 24 durch die Kolbenstange 24 hindurch bis zu dem dem Kolben 26 zugewandten Ende der Kolbenstange 24. Wie in Figur 5 gezeigt, erstreckt sich die erste Durchgangsöffnung 33 weiterhin von dem dem Kolben 26 zugewandten Ende der Kolbenstange 24 parallel zur Längsachse 30 des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 und vollständig durch den Kolben 26 hindurch bis zu dem kolbenseitigen Druckraum 36. Ferner ist in Figur 5 gezeigt, dass sich die zweite Durchgangsöffnung 35 weiterhin von dem dem Kolben 26 zugewandten Ende der Kolbenstange 24 abgewinkelt und teilweise durch den Kolben 26 hindurch bis zu dem kolbenstangenseiti- gen Druckraum 38 erstreckt. Somit können gemäß dem Ausführungsbeispiel von Figur 5 der kolben- seitige und kolbenstangenseitige Druckraum 36, 38 über den in der Kolbenstange 24 vorgesehenen ersten bzw. zweiten Anschluss 32, 34 mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden.
Anhand der folgenden Figuren 6a, 6b, 7a und 7b werden einige Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik erläutert.
Figur 6a zeigt eine schematische Darstellung eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 mit einem ersten Anschluss 32 und einem zweiten Anschluss 34 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Wie in Figur 6a gezeigt, sind der erste und zweite Anschluss 32, 34 an dem Zylinderboden 12 des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 angeordnet. Ferner ist in Figur 6a gezeigt, dass der erste und zweite Anschluss 32, 34 mit einem Hydraulikaggregat 50 verbunden sind. Vorzugsweise ist der erste Anschluss 32 über eine erste Verbindungsleitung 52 mit einem A-Anschluss des Hydraulikaggregats 50 verbunden, während der zweite Anschluss 34 über eine zweite Verbindungsleitung 54 mit einem B-Anschluss des Hydraulikaggregats 50 verbunden ist. Dabei dient der A-Anschluss des Hydraulikaggregats 50 zur Versorgung des ersten Anschlusses 32 mit einer Hydraulikflüssigkeit, während der B- Anschluss des Hydraulikaggregats 50 zur Versorgung des zweiten Anschlusses 34 mit der Hydraulikflüssigkeit dient.
Bei dem in Figur 6a gezeigten Ausführungsbeispiel ist das kolbenstangenseitige Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 mit einer kolbenstangenseitigen Einheit 56 verbunden. Die kolbenstangenseitige Einheit 56 kann mit Hilfe des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 in die erste bzw. zweite Kolbenbewegungsrichtung PI, P2 verschoben werden. In Figur 6a ist insbesondere der Einbauraum 58 für den doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 10 gezeigt. Der Einbauraum 58 ist in Figur 6a durch gestrichelte Linien schematisch dargestellt. Bei dem in Figur 6a gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Einbauraum 58 im Wesentlichen durch die äußere Oberfläche 44 des zweiten Zylinderrohrs 16 gegeben. Somit entspricht der Einbauraum 58 im Wesentlichen der in Figur 2 gezeigten Abmessung Dl. Insbesondere ist der Einbauraum 58 für den doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel von Figur 6a relativ klein im Vergleich zum Stand der Technik.
Figur 6b zeigt eine schematische Darstellung eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 100 mit einem Anschluss 114 an der B-Seite des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 100. In Figur 6b ist insbesondere der an dem kolbenstangenseitigen Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 100 angeordnete Anschluss 114 gezeigt. Der andere Anschluss 112, der an dem kolbenseitigen Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 100 angeordnet ist, ist in Figur 6b nicht dargestellt. Diese Anschlüsse 112, 114 sind über zwei Verbindungsleitungen 52, 54 mit dem A-Anschluss bzw. B- Anschluss eines Hydraulikaggregats 50 verbunden. Der Einbauraum 128 für den doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 100 gemäß Figur 6b ist durch gestrichelte Linien schematisch dargestellt. Insbesondere ist der Einbauraum 128 im Wesentlichen durch die seitliche Ausdehnung der Oberfläche des Zylinderrohrs 102 und der exponierten Hohlschraube 122 gegeben. Somit ist der in Figur 6b gezeigte Einbauraum 128 gemäß dem Stand der Technik relativ groß im Vergleich zu dem Einbauraum 58 gemäß dem Ausführungsbeispiel von Figur 6a.
Figur 7a zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere ist in Figur 7a der Einbauraum 58 dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 7a umfasst der zweite Anschluss 34 eine exponierte Hohlschraube 60. Vorzugsweise erstreckt sich die exponierte Hohlschraube 60 durch ein Ringauge 64 hindurch bis in die zweite Durchgangsöffnung 35. Wie in Figur 7a gezeigt, ist die exponierte Hohlschraube 60 an dem Zylinderboden 12 angeordnet. Insbesondere dient die in Figur 7a gezeigte, exponierte Hohlschraube 60 zum Anschluss der zweiten Verbindungsleitung 54.
Ferner sind in Figur 7a die Abmessungen Dl bis D4 gezeigt. Die Abmessung Dl entspricht dem Außendurchmesser des zweiten Zylinderrohrs 16, die Abmessung D2 entspricht dem Innendurchmesser des ersten Zylinderrohrs 14, die Abmessung D3 entspricht der Wandstärke des ersten und zweiten Zylinderrohrs 14, 16, und die Abmessung D4 entspricht der Wandstärke des ersten Zylinderrohrs 14. Vorzugsweise betragen die Abmessung Dl 50 mm, die Abmessung D2 35 mm, die Abmessung D3 7,5 mm und die Abmessung D4 3,5 mm. Figur 7b zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 100 gemäß dem Stand der Technik. In Figur 7b ist der Einbauraum 128 gut sichtbar. Ferner sind in Figur 7b die Abmessungen LI bis L3 gezeigt. Die Abmessung L2 entspricht dem Innendurchmesser des Zylinderrohrs 102, während die Abmessung L3 der Wandstärke des Zylinderrohrs 102 entspricht. Vorzugsweise betragen die Abmessung LI 20 mm, die Abmessung L2 35 mm und die Abmessung L3 3,5 mm.
Bezug nehmend auf Figur 7a kann bei einem Betriebsdruck von 70 bis 300 bar bei einem Kolbendurchmesser bzw. Innendurchmesser D2 des ersten Zylinderrohrs 14 von 35 mm gemäß der vorliegenden Erfindung durch geschickte Platzierung des zweiten Anschlusses 34 der skizzierte, zylindrische Einbauraum 58 eingehalten werden. Der bestimmende Außendurchmesser Dl der Mantelfläche 44 beträgt nur 50 mm. Dieser Außendurchmesser Dl der Mantelfläche 44 ist maximal 7,5 mm größer als der Kolbendurchmesser bzw. Innendurchmesser D2 des ersten Zylinderrohrs 14. Bei anderen Kolbendurchmessern und vergleichbarem Druck bleibt das Maß 7,5 konstant.
Im Gegensatz dazu ragt bei dem in Figur 7b gezeigten Stand der Technik der Anschluss 114 bzw. die exponierten Hohlschraube 122 typischerweise 23,5 mm über den Kolbendurchmesser bzw. Innendurchmesser L2 des Zylinderrohrs 102 hinaus. Wegen der gezeichneten Gewindetiefe bei einer typischerweise verwendeten Hohlschraube M8xl kann die bekannte Lösung nicht wie die erfindungsgemäße Lösung optimiert werden.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine bauraumsparende, sichere Zuführung von Energie innerhalb eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 10 und ein Anbringen des A- und B-Anschlusses 32, 34 am Zylindergehäuse 12 nahe beieinander.
Die vorliegende Erfindung hat insbesondere die folgenden Vorteile. Der Einbauraum 58 kann durch die erfindungsgemäße Lösung deutlich kleiner im Durchmesser ausgeführt werden. Dadurch wird insbesondere Bauraum eingespart. Die erfindungsgemäße Lösung bezieht sich vor allem auf doppeltwirkende Hydraulikzylinder. Der doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere bei Operationstischen eingesetzt werden. Bringt man bei langen Ver- fahrwegen des Zylinders 10 die Versorgungseinheit/Steuereinheit 50 des Zylinders 10 vorzugsweise an der Kinematik des Zylinderbodens 12 an, erfahren die Verbindungsleitungen 52, 54 zu den beiden Anschlüssen 32, 34 keine Relativbewegung. Würde man die Versorgungseinheit/Steuereinheit 50 an der stangenseitigen Einheit 56 anbringen, würden die Schläuche eine große Längenänderung beim Ausfahren des Zylinders 10 erfahren. Die erfindungsgemäße Lösung macht es möglich, den B- Anschluss 34 ebenfalls an dem Zylinderboden 12 anzubringen. Dies ist beim Stand der Technik nicht möglich. Hier muss der Anschluss 114 am stangenseitigen Ende über das Ringauge 120 ungünstig angebracht werden. Gemäß Ausführungsbeispielen entfällt die exponierte Hohlschraube 122 mit der Gewindebuchse 120 an der Mantelfläche des Zylinderrohrs 102. Insbesondere kann ein Beschädigen der exponierten Hohlschraube 122 durch die Bewegungen des Zylinders 10 oder Montage an der Bohrung 128 ausgeschlossen werden, da die Hohlschraube 60 bei der erfindungsgemäßen Lösung an dem Zylinderboden 12 außerhalb des Einbauraums 58 angebracht ist. Ferner kann die Versorgung der B-Seite mit der Hydraulikflüssigkeit über die erfindungsgemäße Doppelrohrlösung anstatt über die außen verlegten Leitungen gemäß dem Stand der Technik durchgeführt werden. Auch sind die kurzen flexiblen Leitungen gemäß Ausführungsbeispielen erheblich weniger anfällig gegen Beschädigungen.
Im Gegensatz zu bekannten Anwendungen mit Anschlüssen 212, 214 nach Figur 8b kann gemäß Ausführungsbeispielen entsprechend viel Bauraum bei den Hohlschrauben freigelassen werden.
Für Anwendungen mit wenig Bauraum kann die Zuführung der Hydraulikflüssigkeit, wie beispielsweise eine Ölzuführung, auch über die Kolbenstange 24 realisiert werden, wie es in dem Ausführungsbeispiel von Figur 5 gezeigt ist. Hierzu können beispielsweise zwei Bohrungen 33, 35 in der Kolbenstange 24 ausgeführt sein oder mehrere Rohre ineinander geschoben werden, um zwei getrennte, ölführende Räume zu erhalten. Der A-Anschluss 32 und der B-Anschluss 34 sind am äußeren Ende der Kolbenstange 24 angeordnet. Das in Figur 5 gezeigte Ausführungsbeispiel hat gegenüber dem in Figur la gezeigten Ausführungsbeispiel den Nachteil, dass der Querschnitt der Kolbenstange 24 durch die Ölbohrungen 33, 35 geschwächt wird. Ferner wird eine lange Zylinderstange 24, wie z. B. mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Kolbenstange größer als 30, durch die Schwächung knickempfindlicher. Außerdem entstehend durch den Aufbau nach Figur 5 im Vergleich zu dem Aufbau nach Figur la relativ hohe Kosten durch die Bohrungen 33, 35.
Anstelle des anhand von Figur la bzw. Figur 5 beschriebenen Differentialzylinders 10 kann der doppeltwirkende Hydraulikzylinder auch als Gleichlaufzylinder oder Tandemzylinder ausgebildet sein. Bezugszeichenliste
10 doppeltwirkender Hydraulikzylinder
12 Zylinderboden
14, 16 Zylinderrohr
18a bis 18c Dichtungselement
20a, 20b Halteelement
22 Verschluss mit Kolbenstangendurchführung
24 Kolbenstange
26 Kolben
28a, 28b Schraubverbindung
30 Längsachse
32. 34 Anschluss
33. 35 Durchgangsöffnung
36, 38 Druckraum
40 Zwischenraum
41 Abschnitt
42 Ausnehmung
44 Oberfläche
46a bis 46e Schraube
48a bis 48c Schnittlinie
50 Hydraulikaggregat
52, 54 Verbindungsleitung
56 stangenseitige Einheit
58 Einbauraum
60 Hohlschraube
62 Oberfläche
64 Ringauge
100, 200 Doppeltwirkender Hydraulikzylinder gemäß dem Stand der Technik
100 bis 128, 212, 214 Komponenten des bekannten, doppeltwirkenden Hydraulikzylinders
PI, P2 Kolbenbewegungsrichtung
Dl bis D4, LI bis L3 Abmessung

Claims

Ansprüche
1. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10), mit einem ersten Zylindergehäuse (14) und einem in dem ersten Zylindergehäuse (14) geführten Kolben (26), wobei im ersten Zylindergehäuse (14) ein erster Druckraum (36) und ein zweiter Druckraum (38) vorgesehen sind, die durch den Kolben (26) voneinander getrennt sind, mit einem ersten Anschluss (32) zumindest zum Zuführen einer Hydraulikflüssigkeit zum ersten Druckraum (36) und einem zweiten Anschluss (34) zumindest zum Zuführen der Hydraulikflüssigkeit zum zweien Druckraum (38), und mit einem zweiten Zylindergehäuse (16), das das erste Zylindergehäuse (14) zumindest in einem Abschnitt (41) umgibt, wobei der erste Anschluss (32) und der zweite Anschluss (34) an einem dem zweiten Druckraum (38) abgewandten Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders (10) angeordnet sind, wobei der zweite Druckraum (38) über den Abschnitt (41), in dem das zweite Zylindergehäuse (16) das erste Zylindergehäuse (14) umgibt, mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist.
2. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zylindergehäuse (16) das erste Zylindergehäuse (14) zumindest in einem Abschnitt (41) entlang der Längsachse (30) des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders (10) umgibt.
3. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckraum (36) ein kolbenseitiger Druckraum ist, und dass der zweite Druckraum (38) ein kolbenstangenseitiger Druckraum ist.
4. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass das dem zweiten Druckraum (38) abgewandte Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders (10) einen Zylinderboden (12) umfasst, und dass der Zylinderboden (12) ein dem zweiten Druckraum (38) abgewandtes Ende des ersten Zylindergehäuses (14) und ein dem zweiten Druckraum (38) abgewandtes Ende des zweiten Zylindergehäuses (16) umschließt.
5. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem dem zweiten Druckraum (38) abgewandten Ende des ersten Zylindergehäuses (14) und dem Zylinderboden (12) ein erstes Dichtungselement (18a) angeordnet ist, und dass zwischen dem dem zweiten Druckraum (38) abgewandten Ende des zweiten Zylindergehäuses (16) und dem Zylinderboden (12) ein zweites Dichtungselement (18b) angeordnet ist.
6. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (32) und der zweite Anschluss (34) am Zylinderboden (12) angeordnet sind.
7. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (32) eine erste Durchgangsöffnung (33) umfasst, und dass sich die erste Durchgangsöffnung (33) von einer seitlichen Oberfläche (62) des Zylinderbodens (12) bis zu dem ersten Druckraum (36) erstreckt.
8. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschluss (34) eine zweite Durchgangsöffnung (35) umfasst, und dass sich die zweite Durchgangsöffnung (35) von einer seitlichen Oberfläche (62) des Zylinderbodens (12) bis zu dem Abschnitt (41), in dem das zweite Zylindergehäuse (16) das erste Zylindergehäuse (14) umgibt, erstreckt.
9. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zylindergehäuse (14) und das zweite Zylindergehäuse (16) derart angeordnet sind, dass ein Zwischenraum (40) zwischen dem ersten Zylindergehäuse (14) und dem zweiten Zylindergehäuse (16) gebildet wird, wobei sich der Zwischenraum (40) von dem dem zweiten Druckraum (38) abgewandten Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders (10) bis zu einem dem ersten Druckraum (36) abgewandten Ende des doppeltwir- kenden Hydraulikzylinders (10) erstreckt.
10. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der doppeltwirkende Hydraulikzylinder (10) eine Stangenbuchse (22) umfasst, wobei die Stangenbuchse (22) an einem dem ersten Druckraum (36) abgewandten Ende des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders (10) angeordnet ist, und wobei die Stangenbuchse (22) derart ausgebildet ist, dass eine mit dem Kolben (26) verbundene Kolbenstange (24) bei einer Beaufschlagung des ersten Druckraums (36) mit der Hydraulikflüssigkeit in eine erste Kolbenbewegungsrichtung (PI) und bei einer Beaufschlagung des zweiten Druckraums (38) mit der Hydraulikflüssigkeit in eine der ersten Kolbenbewegungsrichtung (PI) entgegengesetzte zweite Kolbenbewegungsrichtung (P2) bewegt wird.
11. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangenbuchse (22) eine Ausnehmung (42) umfasst, und dass der zweite Druckraum (38) über den Abschnitt (41), in dem das zweite Zylindergehäuse (16) das erste Zylindergehäuse (14) umgibt, und über die Ausnehmung (42) der Stangenbuchse (22) mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist.
12. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zylindergehäuse (14) ein erstes Zylinderrohr und dass das zweite Zylindergehäuse (16) ein zweites Zylinderrohr umfassen.
13. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der doppeltwirkende Hydraulikzylinder (10) mindestens ein erstes Halteelement (20a) zum Halten des zweiten Zylindergehäuses (16) umfasst, wobei das mindestens eine erste Haltelement (20a) zumindest abschnittweise um das zweite Zylindergehäuse (16) herum an einer äußeren Oberfläche (44) des zweiten Zylindergehäuses (16) angeordnet ist.
14. Doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (32) derart ausgebildet ist, dass dieser mit einer ersten Verbindungsleitung (52) zumindest zum Zuführen der Hydraulikflüssigkeit verbindbar ist, und dass der zweite Anschluss (34) derart ausgebildet ist, dass der dieser mit einer zweiten Verbindungsleitung (54) zumindest zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit verbindbar ist.
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