NO151980B - HYDRAULIC CYLINDER WITH STAMP - Google Patents

Abstract

HYDRAULISK SYLINDER MED STEMPEL.HYDRAULIC CYLINDER WITH PISTON.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en hydraulisk sylinder med stempel, for samtidig tilførsel av samme mengde hydraulisk medium til hver av flere hydrauliske sylindre som står i forbindelse med hvert sitt fortrengningskammer i sylinderen, idet stempelet er trinnformet avtrappet slik at det er dannet flere ringformede, konsentriske stempelflater med samme areal, og sylinderen er innvending avtrappet på tilsvarende måte som stempelet, slik at det foran hver stempelflate er dannet et fortrengningskammer, idet alle kamrene har samme tverrsnittsareal og er innbyrdes avtettet under pumpens arbeidsslag. The present invention relates to a hydraulic cylinder with a piston, for the simultaneous supply of the same amount of hydraulic medium to each of several hydraulic cylinders that are in connection with each displacement chamber in the cylinder, the piston being step-shaped so that several annular, concentric piston surfaces are formed with same area, and the inside of the cylinder is tapered in a similar way to the piston, so that a displacement chamber is formed in front of each piston surface, as all the chambers have the same cross-sectional area and are mutually sealed during the pump's working stroke.

For å muliggjøre justering av høyden for arbeidsbord e.l. ut-føres benene eller stativene teleskopiske, slik at de kan for-lenges og forkortes. Tidligere har dette vanligvis skjedd mekanisk. Det er imidlertid også foreslått å utføre dette hydraulisk, ved å anordne en hydraulisk sylinder i hvert ben som skal høydejusteres. For å oppnå parallellforskyvning av bordplaten ved hjelp av en slik anordning kreves at samtlige hydrauliske sylindere tilføres den samme mengde olje, forut-satt at de har samme tverrsnittsareal. På grunn av at de forskjellige benene kan bære belastninger av forskjellige størr-elser, er det ikke mulig å tilføre de hydrauliske sylindrene olje fra en konvensjonell pumpe med grenledninger. I henhold til et tidligere forslag er det i stedet anordnet flere separate hydrauliske pumper, hver i form av en hydraulisk sylinder med tilhørende stempel, ved siden av hverandre. Stempelsteng-ene må derved forskyves nøyaktig likt for oppnåelse av den samme utgående oljestrøm fra hver sylinder. Dersom imidlertid belastningene på de sylindere som de respektive stempelpumper skal tilføre olje til varierer meget, kan det også ved denne type anordninger oppstå problemer på grunn av ujevn belastning fordi de krefter som må påvirke de forskjellige pumpenes stempelstenger blir innbyrdes meget forskjellige. To enable adjustment of the height of work tables etc. the legs or stands are made telescopic, so that they can be extended and shortened. In the past, this usually happened mechanically. However, it is also proposed to perform this hydraulically, by arranging a hydraulic cylinder in each leg that is to be height adjusted. In order to achieve parallel displacement of the table top by means of such a device, it is required that all hydraulic cylinders are supplied with the same amount of oil, provided that they have the same cross-sectional area. Due to the fact that the different legs can carry loads of different sizes, it is not possible to supply the hydraulic cylinders with oil from a conventional pump with branch lines. According to a previous proposal, several separate hydraulic pumps, each in the form of a hydraulic cylinder with associated piston, are arranged next to each other instead. The piston rods must therefore be displaced exactly the same to achieve the same outgoing oil flow from each cylinder. If, however, the loads on the cylinders to which the respective piston pumps are to supply oil vary greatly, this type of device can also cause problems due to uneven loading because the forces that must affect the piston rods of the different pumps are very different from one another.

Fra FR-PS 1.235.486 og 1.575.086 er tidligere kjent hydrauliske sylindere med stempelstenger som er utstyrt med flere stempelorganer. De kjente anordningene er relativt kompli-serte i sin oppbygning, ettersom de blant annet må bygges i form av seksjoner. Såvel fremstilling som montering av hydrauliske sylindere med slike stempelorganer blir således relativt tidkrevende og dyrt. Dessuten kreves et stort antall tetningsflater og tetningsorganer. Risikoen for lekkasje øker med antall tetningsflater. From FR-PS 1,235,486 and 1,575,086 hydraulic cylinders with piston rods which are equipped with several piston members are previously known. The known devices are relatively complicated in their structure, as they must, among other things, be built in the form of sections. Both the manufacture and assembly of hydraulic cylinders with such piston members thus become relatively time-consuming and expensive. In addition, a large number of sealing surfaces and sealing means are required. The risk of leakage increases with the number of sealing surfaces.

DE-OS 2.629.526 angår en hydraulisk trykkforsterker for økning av det hydrauliske trykk som oppnås med en ytre trykk-kilde f.eks. en pumpe. Trykket utnyttes først for å føre et stempelorgan tilbake til den ene endestilling. Dette skjer ved at olje tilføres gjennom ledninger for å virke mot den ende av stempelorganet som har den minste flate, idet dette ikke krev-er noen særlig stor kraft. Når stempelet er kommet til den ene endestilling, vil også et første kammer fylles med olje. Deretter omstilles en ventil, hvoretter oljetrykket fra trykk-kilden også virker på den ende av stempelorganet som har den største flaten. Dette medfører at stempelet forskyves fra den nevnte endestilling, og derved kan olje drives ut av kammeret med et høyere trykk enn trykket i trykk-kilden. Når et annet kammer er helt lukket, dannes det ved tilbakeføring av stempelet et undertrykk i nevnte kammer, hvilket samvirker med oljetrykket under trykkforsterkerens arbeidsslag. DE-OS 2,629,526 relates to a hydraulic pressure amplifier for increasing the hydraulic pressure which is achieved with an external pressure source, e.g. a pump. The pressure is first used to bring a piston member back to one end position. This happens by supplying oil through lines to act against the end of the piston member which has the smallest surface, as this does not require any particularly great force. When the piston has reached one end position, a first chamber will also be filled with oil. A valve is then adjusted, after which the oil pressure from the pressure source also acts on the end of the piston member which has the largest surface. This means that the piston is displaced from the aforementioned end position, and thereby oil can be driven out of the chamber at a higher pressure than the pressure in the pressure source. When another chamber is completely closed, when the piston returns, a negative pressure is created in said chamber, which interacts with the oil pressure during the pressure intensifier's working stroke.

I den kjente anordning presses således olje bare ut fra det første kammer, mens det annet kammer, som forøvrig synes å ha betydelig større tverrsnittsareal enn det første kammer, er helt lukket. Anordningen utgjør en trykkforsterker, som er avhengig av et ytre trykk for å virke. In the known device, oil is thus only pressed out from the first chamber, while the second chamber, which otherwise appears to have a significantly larger cross-sectional area than the first chamber, is completely closed. The device constitutes a pressure amplifier, which depends on an external pressure to work.

Fra DE-PS 247313 er det kjent en kondensatpumpe med tre separate pumpekammer, hvilke hele tiden skal være tett isolert fra hverandre. Ved fylling av pumpen sikres det derfor ikke at alle pumpekamrene blir helt fylt og at eventuelle luftbob-ler kan strømme ut, og ved en eventuell lekkasje fra et kammer oppnås ingen jevn fordeling av oljemengden i pumpen mellom kamrene. From DE-PS 247313, a condensate pump is known with three separate pump chambers, which must be tightly insulated from each other at all times. When filling the pump, it is therefore not ensured that all the pump chambers are completely filled and that any air bubbles can flow out, and in the event of a leak from a chamber, no even distribution of the amount of oil in the pump between the chambers is achieved.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en hydraulisk sylinder av den innledningsvis angitte type, og som muliggjør en forenklet ifylling av hydraulisk medium og sikrer utslipp av eventuell luft i sylinderen uten bruk av evakueringsventiler, og videre skal det oppnås at ved en eventuell lekkasje fordeler det hydrauliske medium seg til alle fortrengningskamrene i sylinderen. The purpose of the present invention is to arrive at a hydraulic cylinder of the type indicated at the outset, and which enables a simplified filling of hydraulic medium and ensures the discharge of any air in the cylinder without the use of evacuation valves, and further it is to be achieved that in the event of a possible leakage, the hydraulic medium distributes itself to all the displacement chambers in the cylinder.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette med en hydraulisk sylinder som angitt innledningsvis, og som kjennetegnes ved at et tetningselement omgir stempelet bak hvert trinn, og at den indre flate i sylinderen er utstyrt med organer som muliggjør passasje av hydraulisk medium mellom kamrene når stempelet befinner seg i tilbaketrukket stilling. According to the invention, this is achieved with a hydraulic cylinder as stated in the introduction, which is characterized by a sealing element surrounding the piston behind each step, and that the inner surface of the cylinder is equipped with organs that enable the passage of hydraulic medium between the chambers when the piston is located in a withdrawn position.

Dette muliggjør, når stempelet er trukket tilstrekkelig langt tilbake, at hydraulisk fluid kan strømme mellom fortrengningskamrene, hvilket kan utnyttes både ved påfylling av fluid og for å fordele fluidet mellom kamrene i tilfelle det oppstår lekkasje. This enables, when the piston is pulled back sufficiently far, that hydraulic fluid can flow between the displacement chambers, which can be used both when filling with fluid and to distribute the fluid between the chambers in the event of a leak.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under hen-visning til den vedføyde tegning, som viser et utførelses-eksempel og en anvendelse av en anordning i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en hydraulisk pumpe som kan anvendes ved en anordning i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser en anvendelse av en anordning i henhold til oppfinnelsen . In the following, the invention will be described in more detail with reference to the attached drawing, which shows an embodiment and an application of a device according to the invention. Fig. 1 shows a longitudinal section through a hydraulic pump which can be used with a device according to the invention. Fig. 2 shows an application of a device according to the invention.

Den hydrauliske pumpe 1 vist i fig. 1 er av stempeltypen. The hydraulic pump 1 shown in fig. 1 is of the piston type.

Pumpen omfatter flere stempelflater 2, som er utført i form av avtrapninger på et felles legeme 3 som utgjør stempel. Stempelet 3 er anordnet i en sylinder 4 som er utført trinnformet på tilsvarende måte, slik at det i den tilbaketrukne stilling av stempelet som er vist i fig. 1 dannes et rundtgående kammer 5 mellom stempelet 3 og sylinderen 4 foran hver stempelflate 2. Bak hver stempelflate 2 er anordnet et tetningselement 6, i form av O-ringer anordnet i rundtgående spor i stempelet 3 og i tettende kontakt med veggen i sylinderen 4. Hvert kammer 5 er utstyrt med en separat tilkoblingskanal 7 for henholdsvis utpumping og tilførsel av hydraulikkolje. The pump comprises several piston surfaces 2, which are made in the form of tapers on a common body 3 which constitutes the piston. The piston 3 is arranged in a cylinder 4 which is made step-shaped in a similar way, so that in the retracted position of the piston shown in fig. 1, a circumferential chamber 5 is formed between the piston 3 and the cylinder 4 in front of each piston surface 2. Behind each piston surface 2 is arranged a sealing element 6, in the form of O-rings arranged in circumferential grooves in the piston 3 and in sealing contact with the wall of the cylinder 4. Each chamber 5 is equipped with a separate connection channel 7 for respectively pumping out and supplying hydraulic oil.

Ved den viste utførelsesform er stempelet 3 innrettet til å manøvreres ved hjelp av en spindel 8, som er utstyrt med en tapp 10 skrudd inn i et hull 9 i stempelet 3. Spindelen kan dreies ved hjelp av et ratt 11 eller tilsvarende, og dreie-bevegelsen vil på grunn av gjengeinngrepet mellom tappen 10 og hullet 9 bli omdannet til en aksialforskyvning av stempelet 3. Det er anordnet lagerorganer 12 og 13 for å oppta henholdsvis radial- og aksialkrefter. In the embodiment shown, the piston 3 is arranged to be maneuvered by means of a spindle 8, which is equipped with a pin 10 screwed into a hole 9 in the piston 3. The spindle can be turned by means of a steering wheel 11 or equivalent, and turn- the movement will, due to the thread engagement between the pin 10 and the hole 9, be converted into an axial displacement of the piston 3. Bearing members 12 and 13 are arranged to absorb radial and axial forces respectively.

Den ovenfor beskrevne hydrauliske pumpe gir samme virkning som fire separate pumper, når de respektive stempelflater 2 pumper ut hver sin oljemengde fra det tilhørende kammer 5 gjennom de respektive tilkoblinger 7. Før olje kan pumpes ut må imidlertid pumpen fylles med olje. For dette formål er i henhold til oppfinnelsen den indre flate i sylinderen 4 utstyrt med organer, f.eks. spor, som muliggjør at hydraulisk medium kan pas-sere mellom nabokamrene 5 når stempelet 3 er tilbaketrukket, for å muliggjøre ifylling. Ved en utførelsesform er stempelet 3 innrettet til å kunne trekkes lengere tilbake enn det som er vist på tegningen, hvilket medfører at O-ringene 6 passerer de avskrådde flater i begynnelsen av hvert trinn, hvorved det oppnås fullstendig kommunikasjon mellom kamrene i ifylings-stillingen. The hydraulic pump described above produces the same effect as four separate pumps, when the respective piston surfaces 2 each pump out their own amount of oil from the associated chamber 5 through the respective connections 7. Before oil can be pumped out, however, the pump must be filled with oil. For this purpose, according to the invention, the inner surface of the cylinder 4 is equipped with organs, e.g. groove, which enables hydraulic medium to pass between the neighboring chambers 5 when the piston 3 is retracted, to enable filling. In one embodiment, the piston 3 is designed to be retracted further than is shown in the drawing, which means that the O-rings 6 pass the chamfered surfaces at the beginning of each step, whereby complete communication is achieved between the chambers in the filling position.

Ved at samtlige stempelflater 2 er utført med samme areal vil nøyaktig like store oljemengder kunne utpumpes gjennom hver av tilkoblingene 7, uavhengig av eventuell mottrykk i ledningene. Et høyere trykk i en ledning kan således ikke medføre at det tilhørende stempelorgan vil få minsket slagbevegelse, ettersom samtlige stempelflater befinner seg på det samme stempelet 3. Alle de opptredende krefter vil dessuten overføres til det felles stempel 3, slik at det ikke kan oppstå problemer på grunn av ujevn belastning. En hydraulisk pumpe som beskrevet ovenfor blir dessuten meget kompakt, samt enkel å anvende og fremstille. As all piston surfaces 2 are made with the same area, exactly the same amount of oil can be pumped out through each of the connections 7, regardless of any back pressure in the lines. A higher pressure in a line cannot thus cause the associated piston member to have a reduced impact movement, as all piston surfaces are located on the same piston 3. All the occurring forces will also be transferred to the common piston 3, so that no problems can arise due to uneven loading. A hydraulic pump as described above is also very compact, as well as easy to use and manufacture.

I fig. 2 er vist et eksempel på anvendelse av en hydraulisk pumpe i henhold til fig. 1. Den hydrauliske pumpe 1 er her anordnet i et bord som kan høydeinnstilles, nemlig et bord for en dataterminal. Hvert av bordets ben er utført i form av to teleskopseksjoner 14 og 15, som kan forskyves i forhold til hverandre ved hjelp av en hydraulisk sylinder 16 anordnet i hvert ben. Hver hydraulisk sylinder står via en ledning 17 i forbindelse med et tilhørende kammer 5 i den hydrauliske pumpe 1, som kan anordnes på et lett tilgjengelig sted. Ved at rattet 11 dreies kan således bordplaten parallellforskyves i høyderetningen, dvs. at den kan heves og senkes avhengig av hvilken retning rattet 11 dreies. En ujevn belastning på bordplaten vil ikke påvirke innstillingen av platen i horison-talplanet . In fig. 2 shows an example of the use of a hydraulic pump according to fig. 1. The hydraulic pump 1 is here arranged in a table which can be adjusted in height, namely a table for a computer terminal. Each of the table's legs is made in the form of two telescopic sections 14 and 15, which can be displaced in relation to each other by means of a hydraulic cylinder 16 arranged in each leg. Each hydraulic cylinder is connected via a line 17 to an associated chamber 5 in the hydraulic pump 1, which can be arranged in an easily accessible place. By turning the steering wheel 11, the tabletop can thus be shifted parallel in the height direction, i.e. it can be raised and lowered depending on the direction in which the steering wheel 11 is turned. An uneven load on the tabletop will not affect the setting of the tabletop in the horizontal plane.

Den hydrauliske pumpe vist i fig. 1 kan imidlertid anvendes også i mange andre sammenhenger der det ønskes å kunne utpor-sjonere like eller bestemte volum i forskjellige ledninger. Felles for alle utførelsesformer er imidlertid at de utpumpede mengder kan bestemmes på forhånd med stor nøyaktighet, ettersom disse bare avhenger av de respektive stempelflater. The hydraulic pump shown in fig. 1 can, however, also be used in many other contexts where it is desired to be able to distribute equal or specific volumes in different lines. Common to all embodiments, however, is that the pumped out quantities can be determined in advance with great accuracy, as these only depend on the respective piston surfaces.

Den ovenfor beskrevne hydrauliske pumpe kan varieres på flere måter innen rammen av patentkravet. Således kan f.eks. stem-pelets manøvrering skje på ønsket måte, og kan f.eks. utføres ved hjelp av en motor. Videre kan antall stempelflater velges etter behov. The hydraulic pump described above can be varied in several ways within the scope of the patent claim. Thus, e.g. the piston's maneuvering takes place in the desired way, and can e.g. performed using a motor. Furthermore, the number of stamp surfaces can be selected as required.

Claims (1)

Hydraulisk sylinder med stempel, for samtidig tilførsel av samme mengde hydraulisk medium til hver av flere hydrauliske sylindre (16) som står i forbindelse med hvert sitt fortrengningskammer (5) i sylinderen (4), idet stempelet (3) er trinnformet avtrappet slik at det er dannet flere ringformede, konsentriske stempelflater (2) med samme areal, og sylinderen er innvendig avtrappet på tilsvarende måte som stempelet (3), slik at det foran hver stempelflate (2) er dannet et fortrengningskammer (5), idet alle kamrene har samme tverrsnittsareal og er. innbyrdes avtettet under pumpens arbeidsslag,karakterisert ved at et tetningselement (6) omgir stempelet (3) bak hvert trinn, og at den indre flate i sylinderen (4) er utstyrt med organer som muliggjør passasje av hydraulisk medium mellom kamrene (5) når stempelet befinner seg i tilbaketrukket stilling..Hydraulic cylinder with piston, for the simultaneous supply of the same amount of hydraulic medium to each of several hydraulic cylinders (16) that are in connection with each displacement chamber (5) in the cylinder (4), the piston (3) being stepped down so that the several ring-shaped, concentric piston surfaces (2) with the same area are formed, and the cylinder is internally tapered in a similar way to the piston (3), so that in front of each piston surface (2) a displacement chamber (5) is formed, as all the chambers have the same cross-sectional area and is. mutually sealed during the pump's working stroke, characterized in that a sealing element (6) surrounds the piston (3) behind each stage, and that the inner surface of the cylinder (4) is equipped with organs that enable the passage of hydraulic medium between the chambers (5) when the piston is in a withdrawn position..