DE29506891U1 - Vorrichtung zur Regelung eines Ölflusses - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung des Ölflusses bei einem dämpfenden Hydraulikzylinder und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Regelung des Ölflusses bei Hydraulikzylindern, die in einem Fitness-Gerät verwendet werden; durch die neuartige Vorrichtung wird die Regelung des Ölflusses vereinfacht und es werden Ölundichtigkeiten vermieden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen herkömmliche Dämpfungs-Hydraulikzylinder 1, die bei Fitness-Geräten benutzt werden. Der Hydraulikzylinder 1 hat einen Schrittwechselsitz 11, der an einer mittigen Welle einer Lagerung 12 befestigt ist. Die obere Fläche des Schrittwechselsitzes ll ist eine spiralförmig geneigte Ebene ill und eine Wellenbüchse 14 ist an der mittigen Welle 13 der Lagerung 12 befestigt. Ober dem Schrittwechselsitz Il ist eine Ölausgabeöffnung 141 an einer geeigneten Position in der Wellenbüchse 14 vorgesehen. Durch Drehen der Wellenbüchse 14 wird die spiralförmige geneigte Ebene ill an dem Schrittwechselsitz*11 unter der Ölausgabeöffnung 141 eingestellt, um so den Ölfluß über die Ölausgabeöffnung 141 zu regulieren und damit auch die Dämpfungskraft des Hydraulikzylinders 1 einzustellen. Diese Konstruktion weist jedoch bestimmte Nachteile auf. An der spiralförmigen geneigten Ebene ill wird ein Strom hohen Druckes ausgebildet, der auf einen vorderseitig äußeren O-Ring 15 und eine Öldichtung 16 wirkt. Aufgrund des hohen Druckes kann dabei leicht eine Ölundichtigkeit oder Ölleckage auftreten, die das Aussehen des Zylinders beeinträchtigt oder auch die Umgebung verschmutzt. Falls eine starke Ölleckage auftritt, wird der dämpfende Hydraulikzylinder 1 seine Dämpfungsfunktion verlieren, so daß das Fitness-Gerät seine Wir-

kungen nicht mehr erreichen kann. Davon abgesehen wird die Wellenbüchse 14 nicht mehr leicht relativ zu der äußeren Ölbuchse zu drehen sein. Dies kann aufgrund der Tatsache geschehen, daß der Spalt zwischen dem Mittelloch des O-Rings 15 und der Öldichtung 16 oft vermindert wurde, um Ölleckagen zu vermeiden, wodurch deren Versagensrate angestiegen ist. Da der O-Ring 15 auf der Wellenbüchse 14 und die Öldichtung 16 einem hohen Druck unterworfen sind, ist die Reibungskraft, die während des Betriebes des Fitness-Geräts erzeugt wird, sehr groß, so daß die Wellenbüchse 14 nicht relativ zu der Ölbuchse 17 aufgrund des zwischen diesen erzeugten Widerstandes gedreht werden kann.

Um die oben erwähnten Nachteile zu überwinden, sind bei der vorliegenden Erfindung der Schrittwechselsitz Il und die Dichtung als einstückiger Integralventilsitz ausgebildet und eine Regelwelle ersetzt den Schrittwechselsitz 11. Die Regelwelle der vorliegenden Erfindung hat eine Regelfläche an deren äußerem Umfang. Diese Regelfläche ist mit einer Nut versehen, die eine Tiefe aufweist, die zu einer schmalen Nut hin zunimmt'. "Weiterhin vorgesehen ist eine Ventilwellenbüchse, die an der Regelwelle befestigt werden kann. Die Ventilwellenbüchse hat einen Rücksprung an einer Bodenfläche und eine Ölausgabeöffnung, die an einer geeigneten Position entsprechend der Regelfläche vorgesehen ist. Durch Drehen der Ventilwellenbüchse wird die Regelfläche in ihrer Position relativ zu der Ölausgabeöffnung eingestellt, um so den Fließbetrag zu regeln und somit auch die Dämpfungskraft des Hydraulikzylinders einzustellen. Bei diesem Design wird die Regelfläche der Regelwelle in dem Rücksprung der Ventilwellenbuchse aufgenommen, so daß der Strom mit hohem Druck, der in dem Rücksprung ausgebildet ist, vergleichsweise gering ist. Da der O-Ring und die 0-

Dichtung somit keinem hohen Druck ausgesetzt sind, wird eine 01-leckage wirksam verhindert. Eine drehbare Büchse ist ebenfalls vorgesehen, um das Regeln der Dämpfungskraft des Hydraulikzylinders zu vereinfachen.

Eine vorrangige Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Hydraulikzylinder zu schaffen, um das immer wieder auftretende Problem von Ölundichtigkeiten zu lösen und die Drehbewegung zum Einstellen der Dämpfungskraft des Hydraulikzylinders zu vereinfachen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hydraulikzylinder zu schaffen, der einen Schrittwechselsitz und eine Lagerung aufweist, die einstückig ausgebildet sind, um den Zusammenbau und damit die Herstellungskosten der Einrichtung zu vermindern.

Die erwähnten Merkmale sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden werden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen studiert wird.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im zusammenmontierten Zustand.

Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der wichtigsten Bauteile des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 ist ein Querschnitt, der die wichtigsten Bauteile eines herkömmlichen Hydraulikzylinders im zusammenmontierten Zustand zeigt.

Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht einiger wesentlicher Bauteile des herkömmlichen Dämpfungs-Hydraulikzylinders.

Wie aus den Fig. l und 2 zu sehen, weist ein Hydraulikzylinder 2 gemäß der vorliegenden Erfindung im wesentlichen einen inneren Zylinder 21 und einen äußeren Zylinder 22 auf, die beide eine gemeinsame Achse haben. Der innere Zylinder 21 hat einen Ventilsitz 23, der an einem oberen Ende desselben befestigt ist, und ein Einwegventil 3 ist an dessen Grundabschnitt vorgesehen. Ein Kolben 4 ist innerhalb des inneren Zylinders 21 angeordnet. An dem Kolben 4 ist ein Einwegventil 3 angeordnet. Der oben erwähnte Ventilsitz 23 hat ein zentrales Durchgangsloch 231 zur Durchführung des Kolbens 4 und eine Ölnut 232 ist an dem zentralen Durchgangsloch 231 ausgebildet. Im vorderen Bereich-des Ventilsitzes ist eine Regelwelle 233 vorgesehen, deren vordere Kante der Umfangsfläche eine Regelfläche 234 aufweist, die mit der Ölnut 232 über eine schmale Nut 2 35, die zwischen diesen angeordnet ist, in Verbindung ist. Die Regelfläche 234 hat eine Nut mit einer Tiefe, die zu der schmalen Nut 235 hin ansteigt. Ein O-Ring 5 ist an der unteren Kante der äußeren Umfangsfläche der Regelfläche 233 vorgesehen, um Ölleckagen zu vermeiden, und eine Vielzahl von sog. Feder/Stahlkugelsätzen 6 sind in der oberen Fläche der Regelwelle 233 angeordnet und eine Vielzahl von Ölausgabenuten 236 (in den Zeichnungen sind drei dargestellt) sind an dem äußeren Umfang des mittleren Abschnittes des Ventilsitzes 23 ausgebildet; eine Ven-

J·

tilbüchse 24 ist am oberen Ende des äußeren Zylinders 22 montiert, um mit diesem verbunden zu sein bzw. als Einheit an diesem befestigt zu sein.

Zusätzlich ist ein Schrxttwechselaufbau 25 zwischen der Ventilbüchse 24 und dem Ventilsitz 23 vorgesehen. Der Schrxttwechselaufbau 25 besteht aus einer Ventilwellenbuchse 251, die durch einen Drehsitz 252, der mit dieser verbunden ist, angetrieben und mittels einer Kompressionsfeder belastet wird. Das Innere des Drehsitzes 252 ist mit einer Öldichtung 8 verbunden. Der Drehsitz 252 ist mit einer Drehbüchse 253 verbunden und wird durch diese gedreht. Ein Rücksprung 2511 ist am Boden der Ventilwellenbuchse

251 für die Regelwelle 233 vorgesehen, die in diesen aufgenommen wird. Eine Ölausgabeöffnung 2512 ist an einer geeigneten Position der Ventilwellenbuchse 251 entsprechend der Regelfläche 234 an der Regelwelle 233 vorgesehen. Eine Vielzahl von Schlitzen 2513 sind in der Ventilwelle 233 an Positionen vorgesehen, die den Feder/Stahlkugelsätzen 6 an der Regelwelle 233 entsprechen, so daß die Ventilwellenbuchse 251 sowohl Sehaltschritte aufweist als auch als Positionierungs- und Einstelleinrichtung funktioniert. Zusätzlich ist eine Kompressionsfeder 7 am oberen Ende der Ventilwellenbuchse 251 vorgesehen und zwei symmetrische Nuten sind an einer äußeren Umfangskante vorgesehen, um die Ansätze 2521, die von der Bodenendfläche des Drehsitzes 252 vorstehen, aufzunehmen, so daß die Ventilwellenbuchse 251 mittels des Drehsitzes

252 angetrieben werden kann. Die untere Seite des Drehsitzes 252 weist eine an dieser befestigte Öldichtung 6 und einen Öldichtungsreiniger 9 auf, der mittels der Druckfeder 7 vorgespannt wird, so daß die Öldichtung 8 und der Kolben 4 zusammenwirken, um Ölundichtigkeiten des Kolbens 4 zu vermeiden. An dem äußeren Um-

• ·

fang des Drehsitzes 252 ist ein O-Ring 5 befestigt, um mit der Ventilbüchse 24 in Anlage zu kommen, deren inneres Loch ein fein gearbeiteter, sanfter Zylinder ist, um Ölundichtigkeiten der Ventilbüchse 24 zu vermeiden. Da der Druck in Bereichen um den Kolben 4 herum und um die Ventilbüchse 24 herum relativ gering ist, ist die Wahrscheinlichkeit, daß Ölundichtigkeiten auftreten, gering und auf diese Weise werden Ölundichtigkeiten auf einfache Art und Weise vermieden. Weiterhin ist der äußere Zylinder 22 und die Ventilbüchse 24 zusammengeschweißt, um eine Einheit zu bilden, so daß Ölundichtigkeiten zwischen diesen unwahrscheinlich sind. Der Aufbau entsprechend der vorliegenden Erfindung kann auf diese Weise besser als der Stand der Technik Ölleckagen vermeiden. Ein vorstehender ovaler Knopf 2522 ist an der Oberseite des Drehsitzes 252 vorgesehen und in der Drehbüchse 253 befestigt und somit sicher positioniert und in dieser angeordnet.

Weiterhin ist die Regelwelle 233 in einen Rücksprung 2511 der Ventilbuchse 251 befestigt und bildet eine Hochdruckzone, wobei der O-Ring 5, befestigt an der Regelwelle 233 'Ölundichtigkeiten, verhindert, um mögliche Ölleckagen ausgehend von dieser Hochdruckzone zu vermeiden. Da dieser einem hohen Druck ausgesetzt ist, wird kapillares Durchdringen desselben nicht auftreten und somit seine Funktionen nicht nachteilig beeinträchtigen. Der Kolben und die Ventilwellenbuchse 251 sind präzise aufeinander eingepaßt, so daß ein feiner Strom von Öl zwischen diesen auftreten kann, ohne daß der Druck in der Hochdruckzone beeinträchtigt wird. Der Ölfluß wird leicht den Spalt zwischen dem Drehsitz 252 und der Ventilbuchse 251 über den Spalt, der an dem Drehsitz 252 ausgebildet ist, erreichen, bevor er zu dem äußeren Zylinder 22 zurückströmt.

Mit der oben abgegebenen Beschreibung wurde der konstruktive Aufbau der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Betrieb der Konstruktion wird folgend erläutert.

Durch Auf- und Abbewegung des Kolbens 4 fließt ein Ölstrom durch das Einwegventil 3 am unteren Ende des inneren Zylinders 21 in den äußeren Zylinder 22 und über das Einwegventil 3 des Kolbens 4 in den Rücksprung 2511 der Ventilwellenbuchse 251 über die Ölnut 232 des Ventilsitzes 23. Aufgrund der Anordnung der Regelfläche 234 am äußeren Umfang der Regelwelle 233 an dem Ventilsitz 23 wird die Drehbüchse 253 des Schrittwechselaufbaus 25 gedreht, wodurch der Drehsitz gedreht wird, um die Ventilwellenbuchse 251 anzutreiben und somit wird die Regelfläche 234 des Ventilsitzes 23 in ihre Position relativ zu dem Ölausgabeloch 2512 eingestellt und auf diese Weise die Flußmenge des von diesem ausgegebenen Öls geregelt. Das Öl fließt dann über die Ölausgabenut 23 6 des Ventilsitzes 23 in den äußeren Zylinder 22. Die Dämpfungskraft des Hydraulikzylinders 2 wird mittels des oben beschriebenen Zyklus eingestellt. Kurz gesagt, wird bei der vorliegenden Erfindung mittels der Drehung der Drehbüchse 253 des Schrittwechselaufbaus 25 der Drehsitz 252 gedreht, um somit die Ventilwellenbuchse 251 anzutreiben, so daß die Regelfläche 234 in ihre Position relativ zu der Ölausgabeöffnung 3512 eingestellt wird und somit der Betrag an ölfluß reguliert wird; auf diese Weise wird die Aufgabe, die Dämpfungskraft des Zylinders schrittweise zu regeln, auf einfache Weise gelöst.

Die verbesserte Konstruktion zum Einstellen eines Ölflusses für einen Dämpfungs-Hydraulikzylinder umfaßt einen Hydraulikzylinder,

der einen äußeren und einen inneren Zylinder aufweist, die dieselbe Achse haben. Ein Ventilsitz ist an einem oberen Ende des inneren Zylinders angeordnet und eine Ventilbuchse ist am oberen Ende des äußeren Zylinders vorgesehen. Ein Schrittwechselaufbau ist zwischen dem Ventilsitz und der Ventilbuchse angeordnet. Ein ' Ventilsitz weist eine Ölnut an einem zentralen Durchgangsloch dessen auf und eine Regelwelle an einem Frontabschnitt dessen. Die Regelwelle hat eine Regelfläche an ihrem äußeren Umfang. Die Regelfläche ist über eine schmale Nut mit der Ölnut in Verbindung. Eine Vielzahl von Feder/Stahlkugelsätzen ist an der oberen Endfläche der Regelwelle vorgesehen. Eine Ventilwellenbuchse des Schrittwechselaufbaus weist einen Rücksprung in einer unteren Fläche zur Aufnahme der Regelwelle auf und hat eine Ölausgabeöffnung angeordnet an einer Position, die der der Regelfläche entspricht, und hat desweiteren eine Vielzahl von Schlitzen an Positionen entsprechend den Feder/Stahlkugeln, die an der Regelwelle befestigt sind, so daß die Ventilwellenbuchse schrittweise eingestellt werden kann. Wenn die Drehbuchse des Schrittwechselaufbaus gedreht wird, wird ebenfalls ein Drehsitz gedreht, um die Ventilwellenbuchse anzutreiben und die Regelflächen des Ventilsitzes wechselt entsprechend ihre Position relativ zu der Ölausgabeöffnung, um so den Betrag an Ölfluß zu regeln.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel erläutert wurde, ist doch klar, daß diese in keinster Weise auf die Details dieses Ausführungsbeispiels beschränkt ist, sondern vielmehr zahlreiche Änderungen vorgenommen werden können, die dennoch in den Schutzbereich der Ansprüche fallen.

Claims (1)

1. Konstruktion zur Regelung des Ölflusses eines Dämpfungshydraulikzylinders mit einem inneren Zylinder (21) und einem äußeren Zylinder (22), die dieselbe Achse aufweisen, wobei der innere Zylinder (21) mit einem Ventilsitz (23) an seinem oberen Ende versehen ist und der äußere Zylinder (22) eine" Ventilbüchse (24), montiert an dessen oberen Ende, aufweist, mit einem Schrittwechselaufbau (25), der einen Drehsitz (252) hat, der zwischen der Ventilbuchse (24) und dem Ventilsitz (23) angeordnet ist, wobei der Ventilsitz (23) eine Ölnut (232) an einem mittigen Durchgangsloch aufweist und eine Regelwelle (233) an einem vorderen Abschnitt, die eine Regelfläche (234) an ihrem äußeren Umfang aufweist, wobei die Regelfläche (234) eine Nut mit einer Tiefe hat, die zu einer kleinen Nut hin ansteigt und mit der Ölnut (232) über diese kleine Nut in Verbindung ist, wobei eine Vielzahl von Feder- und Stahlkugelsätzen an einer oberen Endfläche der Regelwelle (233) vorgesehen sind und der Schrittwechselaufbau

Telefon: 0 89-54 46 90

Telefax (G3): 0 89-53 26 11 Telefax (G4): 0 89-53 29 09 50 Telex: 5-24 845

; &Idigr; !.. J &iacgr; &idigr;.. *..* DreseneeSank (München) Kto. 3939 844 (BLZ 700 800 00)

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Dal-Ichi-Kangyo Bank (München) Kw. 51 042 (BLZ 700 207 00) Sanwa Bank (Düsseldorf) Kto. 500 047 (BLZ 301 307 00)

(25) eine Ventilwellenbuchse (251) aufweist, die an einer Bodenfläche einen Rücksprung (2511) hat, um die Regelwelle (233) aufzunehmen, wobei eine Ölausgabeöffnung (2512) an einer geeigneten Position korrespondierend zu der Regelfläche (234) an der Regelwelle (233) angeordnet ist und eine Vielzahl von Schlitzen in dieser an Positionen vorgesehen sind, die den Feder- und Stahlkugelsätzen, die an der Regelwelle (233) befestigt sind, entsprechen, so daß die Ventilwellenbuchse (251) zum Einstellen und Positionieren schrittweise verstellbar ist, wobei, wenn die Drehbuchse (253) des Schrittwechselaufbaus (25) gedreht wird, ein Drehsitz (252) gedreht wird, um die Ventilwellenbuchse (251) anzutreiben, so daß die Position der Regelfläche (234) relativ zu der Ölausgabeöffnung (2512) eingestellt wird, um die Menge des Ölflusses einzustellen.