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EP0505349B2 - Hydraulic actuator - Google Patents

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Publication number
EP0505349B2
EP0505349B2 EP92890058A EP92890058A EP0505349B2 EP 0505349 B2 EP0505349 B2 EP 0505349B2 EP 92890058 A EP92890058 A EP 92890058A EP 92890058 A EP92890058 A EP 92890058A EP 0505349 B2 EP0505349 B2 EP 0505349B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
pressure
cylinder
arrangement
hydraulic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP92890058A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0505349A3 (en
EP0505349A2 (en
EP0505349B1 (en
Inventor
Gerhard Dipl.-Ing. Huber (Fh)
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.)
Hoerbiger GmbH
Original Assignee
Hoerbiger GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=3495386&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0505349(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hoerbiger GmbH filed Critical Hoerbiger GmbH
Publication of EP0505349A2 publication Critical patent/EP0505349A2/en
Publication of EP0505349A3 publication Critical patent/EP0505349A3/en
Publication of EP0505349B1 publication Critical patent/EP0505349B1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0505349B2 publication Critical patent/EP0505349B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/01—Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic cylinder / piston arrangement according to the preamble of claim 1.
  • Hydraulically operated working cylinders are in the most varied nowadays Connections for the movement or adjustment of device and machine parts or the like in use.
  • the main advantages are Simplicity and operational safety of these components as well as the circumstance call that any sub or translation of Let speed and lifting power be achieved.
  • the opening device has one hydraulically opposite each other Working space in the cylinder connected cylinder / piston adjustment arrangement whose pistons are spring-loaded when pressurized Valve element in the connecting line of the pressure limiting member assigned Keep workspace open.
  • this adjustment arrangement can easily open an opening be ensured at the normal working pressure of the overall arrangement.
  • the for Adjustment of the working piston in the direction of a reduction of the Pressure limiting member assigned to the work area in the opposite Hydraulic medium pressure acting on the work area also serves at the same time to keep the valve element open, which bypasses the pressure limiting element a largely unimpeded outflow of the hydraulic medium from the shrinking work space, so that the normal hydraulic actuation of the working piston is not significantly hindered and no separate pressure connections or the like for this actuation of the Valve element are required.
  • the object of the present invention is to arrange the arrangement to improve the type mentioned so that in particular a simple and compact Structure of the locking device is made possible.
  • Training is provided that pressure limiting member, opening device and valve element arranged in a bore of the housing of the cylinder which is closed to the outside and the hydraulic connection of the cylinder connects to the work area.
  • a further embodiment of the invention is advantageous for some cases, according to which a throttle point is also provided in the bore. This acts as a so-called flow restrictor, which prevents the jerky retraction Working piston prevented by a low back pressure in the piston chamber remains.
  • the hydraulic cylinder / piston arrangement shown consists in essentially from a housing 1 that receives a cylinder 2, the Both sides of a 2 adjustable piston in this cylinder 3 working spaces 4, 5, each via connecting lines 6, 7 for hydraulic medium are connected to the outside to hydraulic connections 8.
  • the one about a seal 10 piston 3 sealed in cylinder 2 is connected to a piston rod 9, which protrudes from the housing 1 at the upper end thereof in the illustration and for actuating a device or machine part, not shown serves.
  • a Receiving part 11 is provided with a connection bore 12, by means of which the entire arrangement for example on a machine bed or the like fixed or rotatable can.
  • an insert part 13 is provided, a seal via seals 14, 15 against the piston rod 9 on the one hand and the Receiving hole 16 in the housing 1 on the other hand ensures and the piston rod 9 on a guide sleeve 17 centered.
  • This insert part 13 is via a locking ring arranged in a groove 19 18 held in the receiving bore 16.
  • a mechanical one End position damping for the upper setting shown of the piston 3 provided which Discs 20, 21 and 22 with intermediate ones Damping elements 23 exists.
  • stepped bore 24 of the housing 1 which with a circlip 25 held cover 26 completed to the outside and the lower hydraulic connection in the illustration 8 of the cylinder 2 with the working space 4 connects, are a pressure relief member 27, a Valve element 28, a throttle point 29 and one Opening device 30 for the valve element 28 arranged.
  • the closing ball 31 of the valve element 28 is together with a via a spring 32 in the representation, the load body pushed up 33 of the top in the illustration Side in a stepped bore 34 of the cover 26 used. From the bottom is the throttle point 29 in a likewise graduated further bore 35 used, which in turn with a screw plug sealed by a seal 36 37 is completed.
  • the pressure limiting member 27 has a a spring 38 against one on a sealing ring 39 at the upper end of the bore 34 in the illustration sealing surface formed in the cover 26
  • Closing element 41 which is a central Connection bore 42 for the from the work space 4th to the hydraulic connection 8 through connection line 7 has.
  • This connecting bore 42 acts at its lower end in the illustration with the Closing ball 31 of the valve element 28 together and is in the depressurized state of the arrangement completed.
  • the closing element 41 laterally perpendicular to the connecting hole 42 provided with a bore 43 which is essentially with the leading to the hydraulic connection 8 Bore 44 in the housing 1 is aligned.
  • the opening device 30 is arranged, which one with the opposite Working area 5 hydraulically connected cylinder / piston adjustment arrangement 45, whose Piston 46 when pressurized via the connecting line 47 the valve element 28 or its Closing ball 31 via an actuating pin 48 keeps open.
  • the arrangement shown makes it possible to determine the piston rod 9 or the piston 3 in any position against a defined counterforce F L. This is done in the following way:
  • the counterforce F L acts in the direction of force.
  • a pressure which corresponds to the load F L arises in the piston-side working chamber 5, the hydraulic medium being closed in this working chamber 5.
  • the closing ball 31 of the valve element 28 seals at the lower end of the connecting bore 42 in the illustration, and the closing element 41 of the pressure limiting member 27 is pressed onto the sealing ring 39 by the prestressing of the spring 38 and also seals there.
  • the closing element 41 opens on the sealing surface 40 and allows hydraulic medium to flow out of the working space 4 to the associated hydraulic connection 8.
  • the hydraulic medium takes the path via the lateral bore 49 at the lower end of the working space 4 in the illustration, the connecting bores 50 in the cover 26, the throttle point 29, the outer diameter of the load body 33, the outer diameter of the closing ball 31, the opened sealing surface 40 the area of bore 24 receiving spring 38 and bore 44 for hydraulic connection 8.
  • the throttle point 29 is a so-called discharge throttle provided a jerky retraction the piston 3 prevented by a low back pressure remains in the work room 4.
  • the Washer 51 on the top in the illustration Side of the piston 46 has only one function Spacer.
  • the screw plug 37 allows a simple replacement of the throttle point 29, so that the suitable nozzle diameter for the respective load case can be selected. At an optimized nozzle diameter could of course the screw plug 31 is also omitted and the cover 26 is not drilled out at this point be.
  • the throttling effect could also by designing the holes accordingly 50 are met, which then also directly in the installation space for the spring 32 could open.
  • the piston 3 can be differential or simple be extended.
  • the hydraulic medium flows from the lower hydraulic connection 8 via the Hole 43 and the play between the connecting hole 42 and actuating pin 48, opens the Closing ball 31 against the only slightly biased Spring 32 and continues to flow over the throttle point 29, the holes 50 and the bore 49 in the Working space 4, with which the piston 3 together with the piston rod 9 extends.
  • differential extension the pressure in the work area 5 supports opening the closing ball 31 in already described above Wise.

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Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zylinder/Kolben-Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a hydraulic cylinder / piston arrangement according to the preamble of claim 1.

Hydraulisch betätigte Arbeitszylinder sind heutzutage in vielfältigsten Zusammenhängen zur Bewegung bzw. Verstellung von Vorrichtungs- und Maschinenteilen oder dergleichen in Verwendung. Als wesentliche Vorteile sind die Einfachheit und Betriebssicherheit dieser Bauelemente sowie der Umstand zu nennen, daß sich in weiten Grenzen beliebige Unter- bzw. Übersetzung von Geschwindigkeit und Hubkraft erzielen lassen.Hydraulically operated working cylinders are in the most varied nowadays Connections for the movement or adjustment of device and machine parts or the like in use. The main advantages are Simplicity and operational safety of these components as well as the circumstance call that any sub or translation of Let speed and lifting power be achieved.

Anordnungen der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der CH-PS 399 111 bekannt und werden zumeist aus Sicherheitsgründen dort eingesetzt, wo der Kolben bzw. der von diesem bewegte Bauteil bei einem plötzlichen Ausfall des Druckes des Arbeitsmediums zur Vermeidung unkontrollierter Bewegungen festgestellt bzw. verriegelt werden soll. Wenn und solange der Kolben auf bestimmungsgemäße Weise hydraulisch verstellt wird, ist die bekannte Funktion der Zylinder/Kolben-Anordnung im wesentlichen unverändert. Bei stillstehendem Kolben bzw. drucklosen Anschlüssen wird kein Hydraulikmedium mehr über die Anschlußleitung zum bzw. vom Arbeitsraum befördert und das Druckbegrenzungsorgan ist geschlossen. Soferne in diesem Zustand - unabhängig von der Stellung in der sich der Kolben gerade im Zylinder befindet - der Druck des Hydraulikmediums ausfällt (beispielsweise zufolge eines Ausfalls der Spannungsversorgung einer Pumpe, zufolge eines Lecks in der Leitung zur Pumpe, oder dergleichen) bleibt der Arbeitsraum im Zylinder mit dem darin befindlichen Hydraulikmedium abgeschlossen, womit der Kolben samt dem davon betätigten Bauteil hydraulisch festgestellt ist. Wenn eine Weiterbewegung des Kolbens bzw. des damit verstellten Bauteiles beispielsweise von Hand gewünscht ist, so kann dies nach Überwinden einer bestimmten Druckbeaufschlagung des im Arbeitsraum befindlichen Hydraulikmediums ohne weitere Maßnahmen erfolgen, wobei nach einem neuerlichen Unterschreiten dieser Druckbeaufschlagung der Kolben wiederum bis zum Aufbringen einer dieser Druckbeaufschlagung entsprechenden Kraft verriegelt ist.Arrangements of the type mentioned are for example from CH-PS 399 111 known and are mostly used for security reasons where the piston or the component moved by it in the event of a sudden failure the pressure of the working medium to avoid uncontrolled movements to be determined or locked. If and as long as the piston is in accordance with the intended purpose The known function is hydraulically adjusted the cylinder / piston arrangement is essentially unchanged. When stationary Piston or unpressurized connections will no longer be hydraulic medium over the Connection line transported to and from the work area and the pressure limiting element is closed. Soferne in this condition - regardless of position in which the piston is currently in the cylinder - the pressure of the Hydraulic medium fails (for example due to a power supply failure) a pump, due to a leak in the line to the pump, or the like) remains the working space in the cylinder with the one inside Hydraulic medium completed, with which the piston together with that actuated component is determined hydraulically. If a further movement of the Piston or the component adjusted with it, for example, desired by hand after a certain pressure has been overcome of the hydraulic medium in the work area without further Measures take place, whereby after falling below this pressure again the piston in turn until such pressure is applied corresponding force is locked.

Es handelt sich dabei also um eine rein hydraulisch auf den Kolben einwirkende Verriegelungseinrichtung die von der grundsätzlichen Funktion her auch über eine an den Steuerventilen derartiger Zylinder/Kolben-Anordnung vorgesehene Schließstellung realisierbar ist. Der wesentliche Unterschied ist dabei der, daß ein Steuerventil sich bei einem plötzlichen Ausfall des Druckes des Arbeitsmediums nur zufällig in der Schließstellung befindet und in den beiden anderen Stellungen sofort ein Druckverlust im gesamten System auftritt, der eine kontrollierte Feststellung des Kolbens unmöglich macht, während hier bei einem Ausfall des Anschlußdruckes gleichzeitig mit dem Stillstand auch das Festsetzen des Kolbens erfolgt.So it is a purely hydraulic on the piston acting locking device from the basic function forth also via a cylinder / piston arrangement of this type on the control valves The proposed closed position can be realized. The main difference is thereby that a control valve in the event of a sudden failure of the Pressure of the working medium is only randomly in the closed position and in the other two positions there is an immediate loss of pressure in the entire system occurs, which makes a controlled determination of the piston impossible, while here with a failure of the connection pressure simultaneously with the The piston also comes to a standstill.

Die Öffnungseinrichtung weist eine hydraulisch mit dem jeweils gegenüberliegenden Arbeitsraum im Zylinder verbundene Zylinder/Kolben-Verstellanordnung auf, deren Kolben bei Druckbeaufschlagung ein federbelastetes Ventilelement in der Anschlußleitung des dem Druckbegrenzungsorgan zugeordneten Arbeitsraum offenhält. Durch entsprechende Querschnittsdimensionierung dieser Verstellanordnung kann auf einfache Weise eine Öffnung beim normalen Arbeitsdruck der Gesamtanordnung sichergestellt werden. Der zur Verstellung des Arbeitskolbens in Richtung auf eine Verkleinerung des dem Druckbegrenzungsorgan zugeordneten Arbeitsraumes in den gegenüberliegenden Arbeitsraum einwirkende Hydraulikmediumdruck dient damit gleichzeitig auch zum Offenhalten des Ventilelementes, welches unter Umgehung des Druckbegrenzungsorgans eine weitgehend ungehinderte Abströmung des Hydraulikmediums aus dem sich verkleinerenden Arbeitsraum ermöglicht, sodaß die normale hydraulische Betätigung des Arbeitskolbens nicht wesentlich behindert wird und keine separaten Druckanschlüsse oder dergleichen für diese Betätigung des Ventilelementes erforderlich sind.The opening device has one hydraulically opposite each other Working space in the cylinder connected cylinder / piston adjustment arrangement whose pistons are spring-loaded when pressurized Valve element in the connecting line of the pressure limiting member assigned Keep workspace open. By appropriate cross-sectional dimensioning this adjustment arrangement can easily open an opening be ensured at the normal working pressure of the overall arrangement. The for Adjustment of the working piston in the direction of a reduction of the Pressure limiting member assigned to the work area in the opposite Hydraulic medium pressure acting on the work area also serves at the same time to keep the valve element open, which bypasses the pressure limiting element a largely unimpeded outflow of the hydraulic medium from the shrinking work space, so that the normal hydraulic actuation of the working piston is not significantly hindered and no separate pressure connections or the like for this actuation of the Valve element are required.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß insbesonders ein einfacher und kompakter Aufbau der Verriegelungseinrichtung ermöglicht wird.The object of the present invention is to arrange the arrangement to improve the type mentioned so that in particular a simple and compact Structure of the locking device is made possible.

Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.This is done according to the present invention in a device of type mentioned above by the features of the characterizing part of the Claim 1 solved.

Damit wirken das Schließelement des Druckbegrenzungsorganes und das Ventilelement zur Erleichterung der normalen Verstellung des Arbeitskolbens im wesentlichen konzentrisch zusammen, was einen einfachen und kompakten Aufbau der Anordnung ermöglicht. Über das Spiel zwischen dem Betätigungszapfen und der zentralen Verbindungsbohrung kann das Hydraulikmedium bei geöffnetem Ventilelement zu- bzw. abströmen.So that act the closing element of the pressure limiting member Valve element to facilitate the normal adjustment of the working piston essentially concentric together, which is a simple and compact Structure of the arrangement allows. About the play between the actuating pin and the central connection hole can the hydraulic medium inflow or outflow of the opened valve element.

Nach einer besonders bevorzugten weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ausbildung ist vorgesehen, daß Druckbegrenzungsorgan, Öffnungeinrichtung und Ventilelement in einer Bohrung des Gehäuses des Zylinders angeordnet sind, welche nach außen abgeschlossen ist und den Hydraulikanschluß des Zylinders mit dem Arbeitsraum verbindet. Es ergibt sich damit ein sehr kompakter Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung an der nur die üblichen Anschlüsse für Hydraulikmedium zu bzw. von einer Steuereinrichtung vorgesehen sind. Weiters ist damit auch die Gefahr einer Leitungsbeschädigung zwischen dem Druckbegrenzungsorgan und dem zugehörigen Arbeitsraum praktisch vollkommen ausgeschlossen.According to a particularly preferred further embodiment of the invention Training is provided that pressure limiting member, opening device and valve element arranged in a bore of the housing of the cylinder which is closed to the outside and the hydraulic connection of the cylinder connects to the work area. This results in a very compact structure of the arrangement according to the invention only the usual Connections for hydraulic medium to or from a control device are provided are. Furthermore, there is also the risk of line damage between the pressure limiting element and the associated work space are practically perfect locked out.

Für manche Fälle vorteilhaft ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, gemäß welcher in der Bohrung auch eine Drosselstelle vorgesehen ist. Diese wirkt als sogenannte Ablaufdrossel, die eine ruckartiges Einfahren des Arbeitskolbens verhindert, indem ein geringer Gegendruck im Kolbenraum bestehen bleibt.A further embodiment of the invention is advantageous for some cases, according to which a throttle point is also provided in the bore. This acts as a so-called flow restrictor, which prevents the jerky retraction Working piston prevented by a low back pressure in the piston chamber remains.

Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der Zeichnung näher erläutert, welche eine erfindungsgemäße Zylinder/Kolben-Anordnung in teilweisem Längsschnitt darstellt.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which a cylinder / piston arrangement according to the invention in partial Represents longitudinal section.

Die dargestellte hydraulische Zylinder/Kolben-Anordnung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, das einen Zylinder 2 aufnimmt, der an beiden Seiten eines in diesem Zylinder 2 verstellbaren Kolbens 3 Arbeitsräume 4, 5 aufweist, die jeweils über Anschlußleitungen 6, 7 für Hydraulikmedium nach außen zu Hydraulikanschlüssen 8 verbunden sind. Der über eine Dichtung 10 im Zylinder 2 abgedichtete Kolben 3 steht mit einer Kolbenstange 9 in Verbindung, die am in der Darstellung oberen Ende des Gehäuses 1 aus diesem ragt und zur Betätigung nicht weiter dargestellter Vorrichtungs- oder Maschinenteil dient. Am in der Darstellung unteren Ende des Gehäuses 1 ist ein Aufnahmeteil 11 mit einer Anschlußbohrung 12 vorgesehen, mittels welcher die gesamte Anordnung beispielsweise an einem Maschinenbett oder dergleichen fest oder auch drehbar befestigt werden kann.The hydraulic cylinder / piston arrangement shown consists in essentially from a housing 1 that receives a cylinder 2, the Both sides of a 2 adjustable piston in this cylinder 3 working spaces 4, 5, each via connecting lines 6, 7 for hydraulic medium are connected to the outside to hydraulic connections 8. The one about a seal 10 piston 3 sealed in cylinder 2 is connected to a piston rod 9, which protrudes from the housing 1 at the upper end thereof in the illustration and for actuating a device or machine part, not shown serves. On in the Representation lower end of the housing 1 is a Receiving part 11 is provided with a connection bore 12, by means of which the entire arrangement for example on a machine bed or the like fixed or rotatable can.

Als in der Darstellung obere Begrenzung des oberen Arbeitsraumes 5 ist ein Einsatzteil 13 vorgesehen, der über Dichtungen 14,15 eine Abdichtung gegen die Kolbenstange 9 einerseits und die Aufnahmebohrung 16 im Gehäuse 1 andererseits sicherstellt und die Kolbenstange 9 an einer Führungshülse 17 zentriert. Dieser Einsatzteil 13 ist über einen in einer Nut 19 angeordneten Sicherungsring 18 in der Aufnahmebohrung 16 gehalten. Zwischen dem Einsatzteil 13 und dem in der Darstellung unteren Ende der Aufnahmebohrung 16 bzw. des Arbeitsraumes 5 ist eine mechanische Endlagendämpfung für die dargestellte obere Einstellung des Kolbens 3 vorgesehen, welche aus Scheiben 20,21 und 22 mit dazwischenliegenden Dämpfungselementen 23 besteht.As the upper limit of the illustration in the illustration an upper part 5, an insert part 13 is provided, a seal via seals 14, 15 against the piston rod 9 on the one hand and the Receiving hole 16 in the housing 1 on the other hand ensures and the piston rod 9 on a guide sleeve 17 centered. This insert part 13 is via a locking ring arranged in a groove 19 18 held in the receiving bore 16. Between the insert part 13 and that in the illustration lower end of the mounting hole 16 or the work space 5 is a mechanical one End position damping for the upper setting shown of the piston 3 provided which Discs 20, 21 and 22 with intermediate ones Damping elements 23 exists.

In einer hier achsparallel zum Zylinder 2 liegenden, abgestuften Bohrung 24 des Gehäuses 1, welche über einen mit einem Sicherungsring 25 gehaltenen Deckel 26 nach außen abgeschlossen ist und den in der Darstellung unteren Hydraulikanschluß 8 des Zylinders 2 mit dem Arbeitsraum 4 verbindet, sind ein Druckbegrenzungsorgan 27, ein Ventilelement 28, eine Drosselstelle 29 sowie eine Öffnungseinrichtung 30 für das Ventilelement 28 angeordnet. Die Schließkugel 31 des Ventilelementes 28 ist zusammen mit einem über eine Feder 32 in der Darstellung nach oben gedrückten Belastungskörper 33 von der in der Darstellung oberen Seite her in eine abgestufte Bohrung 34 des Dekkels 26 eingesetzt. Von der unteren Seite her ist die Drosselstelle 29 in eine ebenfalls abgestufte weitere Bohrung 35 eingesetzt, welche ihrerseits mit einer über eine Dichtung 36 abgedichtete Verschlußschraube 37 abgeschlossen ist.In an axis parallel to cylinder 2, stepped bore 24 of the housing 1, which with a circlip 25 held cover 26 completed to the outside and the lower hydraulic connection in the illustration 8 of the cylinder 2 with the working space 4 connects, are a pressure relief member 27, a Valve element 28, a throttle point 29 and one Opening device 30 for the valve element 28 arranged. The closing ball 31 of the valve element 28 is together with a via a spring 32 in the representation, the load body pushed up 33 of the top in the illustration Side in a stepped bore 34 of the cover 26 used. From the bottom is the throttle point 29 in a likewise graduated further bore 35 used, which in turn with a screw plug sealed by a seal 36 37 is completed.

Das Druckbegrenzungsorgan 27 weist ein über eine Feder 38 gegen eine an einem Dichtring 39 am in der Darstellung oberen Ende der Bohrung 34 im Deckel 26 ausgebildete Dichtfläche abdichtendes Schließelement 41 auf, welches eine zentrale Verbindungsbohrung 42 für die vom Arbeitsraum 4 zum Hydraulikanschluß 8 durchgehende Anschlußleitung 7 hat. Diese Verbindungsbohrung 42 wirkt an ihrem in der Darstellung unteren Ende mit der Schließkugel 31 des Ventilelementes 28 zusammen und ist im drucklosen Zustand der Anordnung dadurch abgeschlossen. Weiters ist das Schließelement 41 seitlich senkrecht zur Verbindungsbohrung 42 mit einer Bohrung 43 versehen, welche im wesentlichen mit der zum Hydraulikanschluß 8 führenden Bohrung 44 im Gehäuse 1 fluchtet.The pressure limiting member 27 has a a spring 38 against one on a sealing ring 39 at the upper end of the bore 34 in the illustration sealing surface formed in the cover 26 Closing element 41, which is a central Connection bore 42 for the from the work space 4th to the hydraulic connection 8 through connection line 7 has. This connecting bore 42 acts at its lower end in the illustration with the Closing ball 31 of the valve element 28 together and is in the depressurized state of the arrangement completed. Furthermore, the closing element 41 laterally perpendicular to the connecting hole 42 provided with a bore 43 which is essentially with the leading to the hydraulic connection 8 Bore 44 in the housing 1 is aligned.

In der Darstellung oberhalb des Druckbegrenzungsorgans 27 ist die Öffnungseinrichtung 30 angeordnet, welche eine mit dem gegenüberliegenden Arbeitsraum 5 hydraulisch verbundene Zylinder/Kolben-Verstellanordnung 45 aufweist, deren Kolben 46 bei Druckbeaufschlagung über die Verbindungsleitung 47 das Ventilelement 28 bzw. dessen Schließkugel 31 über einen Betätigungszapfen 48 offen hält.In the illustration above the pressure limiting element 27 the opening device 30 is arranged, which one with the opposite Working area 5 hydraulically connected cylinder / piston adjustment arrangement 45, whose Piston 46 when pressurized via the connecting line 47 the valve element 28 or its Closing ball 31 via an actuating pin 48 keeps open.

Die dargestellte Anordnung erlaubt es, in jeder beliebigen Stellung die Kolbenstange 9 bzw. den Kolben 3 gegen eine definierte Gegenkraft FL festzustellen. Dies geschieht auf folgende Weise: Die Gegenkraft FL wirkt in eindrückender Kraftrichtung. Im kolbenseitigen Arbeitsraum 5 entsteht ein Druck, der der Last FL entspricht, wobei das Hydraulikmedium in diesem Arbeitsraum 5 abgeschlossen ist. Die Schließkugel 31 des Ventilelementes 28 dichtet am in der Darstellung unteren Ende der Verbindungsbohrung 42 ab und das Schließelement 41 des Druckbegrenzungsorgans 27 wird durch die Vorspannung der Feder 38 auf den Dichtring 39 gedrückt und dichtet dort ebenfalls.The arrangement shown makes it possible to determine the piston rod 9 or the piston 3 in any position against a defined counterforce F L. This is done in the following way: The counterforce F L acts in the direction of force. A pressure which corresponds to the load F L arises in the piston-side working chamber 5, the hydraulic medium being closed in this working chamber 5. The closing ball 31 of the valve element 28 seals at the lower end of the connecting bore 42 in the illustration, and the closing element 41 of the pressure limiting member 27 is pressed onto the sealing ring 39 by the prestressing of the spring 38 and also seals there.

Übersteigt nun die Kraft FL infolge einer Zusatzkraft FZ den über die Feder 38 bzw. den Dichtring 39 bestimmten Wert, so öffnet das Schließelement 41 an der Dichtfläche 40 und läßt Hydraulikmedium aus dem Arbeitsraum 4 zum zugehörigen Hydraulikanschluß 8 abfließen. Das Hydraulikmedium nimmt dabei den Weg über die seitliche Bohrung 49 am in der Darstellung unteren Ende des Arbeitsraumes 4, die Verbindungsbohrungen 50 im Deckel 26, die Drosselstelle 29, den Außendurchmesser des Belastungskörpers 33, den Außendurchmesser der Schließkugel 31, die geöffnete Dichtfläche 40, den die Feder 38 aufnehmenden Bereich der Bohrung 24 und die Bohrung 44 zum Hydraulikanschluß 8.If the force F L due to an additional force F Z now exceeds the value determined via the spring 38 or the sealing ring 39, the closing element 41 opens on the sealing surface 40 and allows hydraulic medium to flow out of the working space 4 to the associated hydraulic connection 8. The hydraulic medium takes the path via the lateral bore 49 at the lower end of the working space 4 in the illustration, the connecting bores 50 in the cover 26, the throttle point 29, the outer diameter of the load body 33, the outer diameter of the closing ball 31, the opened sealing surface 40 the area of bore 24 receiving spring 38 and bore 44 for hydraulic connection 8.

Soll nun die Zylinder/Kolben-Anordnung hydraulisch eingefahren werden, so wird am in der Darstellung oberen Hydraulikanschluß 8 entsprechender Druck angelegt. Dieser wirkt einerseits im Arbeitsraum 5 von oben her auf den Kolben 3 und andererseits über die Verbindungsleitung 47 auf den Kolben 46 der Zylinder/Kolben-Verstellanordnung 45 bzw. der Öffnungseinrichtung 30. Der Kolben 46 bewegt sich damit in der Darstellung nach unten und drückt dabei die Schließkugel 31 von ihrem Sitz am unteren Ende der Verbindungsbohrung 42 nach unten. Das Durchmesserverhältnis zwischen Kolben 46 und Dichtstelle der Schließkugel 31 ist dabei so groß, daß bereits ein geringer Druck genügt, um die Schließkugel 31 gegen einen im Arbeitsraum 4 herrschenden Druck (Lastdruck) abzuheben. Bei geöffneter Schließkugel 31 kann nun das im Arbeitsraum 4 befindliche Hydraulikmedium mit nur geringem Druckabfall über das Spiel zwischen Betätigungszapfen 48 und Verbindungsbohrung 42 sowie über die Bohrung 43 zum Hydraulikanschluß 8 abfließen.Now the cylinder / piston arrangement should be hydraulic are retracted, so in the Representation of the upper hydraulic connection 8 corresponding Pressure applied. This acts on the one hand in Working space 5 from above on the piston 3 and on the other hand via the connecting line 47 the piston 46 of the cylinder / piston adjustment arrangement 45 or the opening device 30. The piston 46 thus moves in the display below and presses the closing ball 31 of their seat at the bottom of the connecting hole 42 down. The diameter ratio between piston 46 and sealing point of the closing ball 31 is so large that already a small one Pressure is enough to close the closing ball 31 against one pressure prevailing in work space 4 (load pressure) to take off. With the closing ball 31 open now the hydraulic medium in the work area 4 with little pressure drop across the game between actuating pin 48 and connecting hole 42 and via the bore 43 to the hydraulic connection 8 drain.

Die Drosselstelle 29 ist als sogenannte Ablaufdrossel vorgesehen, die ein ruckartiges Einfahren des Kolbens 3 verhindert, indem ein geringer Gegendruck im Arbeitsraum 4 bestehen bleibt. Die Ringscheibe 51 an der in der Darstellung oberen Seite des Kolbens 46 hat nur die Funktion einer Distanzscheibe. Die Verschlußschraube 37 erlaubt ein einfaches Austauschen der Drosselstelle 29, damit der geeignete Düsendurchmesser für den jeweiligen Belastungsfall gewählt werden kann. Bei einem optimierten Düsendurchmesser könnte natürlich auch die Verschlußschraube 31 entfallen und der Deckel 26 an dieser Stelle nicht aufgebohrt sein. Die Drosselwirkung könnte weiters auch durch eine entsprechende Gestaltung der Bohrungen 50 erfüllt werden, welche dann auch direkt in den Einbauraum für die Feder 32 münden könnten.The throttle point 29 is a so-called discharge throttle provided a jerky retraction the piston 3 prevented by a low back pressure remains in the work room 4. The Washer 51 on the top in the illustration Side of the piston 46 has only one function Spacer. The screw plug 37 allows a simple replacement of the throttle point 29, so that the suitable nozzle diameter for the respective load case can be selected. At an optimized nozzle diameter could of course the screw plug 31 is also omitted and the cover 26 is not drilled out at this point be. The throttling effect could also by designing the holes accordingly 50 are met, which then also directly in the installation space for the spring 32 could open.

Der Kolben 3 kann differentiell oder einfach ausgefahren werden. Dabei strömt das Hydraulikmedium vom unteren Hydraulikanschluß 8 über die Bohrung 43 und das Spiel zwischen Verbindungsbohrung 42 und Betätigungszapfen 48, öffnet die Schließkugel 31 gegen die nur leicht vorgespannte Feder 32 und strömt weiters über die Drosselstelle 29, die Bohrungen 50 und die Bohrung 49 in den Arbeitsraum 4, womit der Kolben 3 samt Kolbenstange 9 ausfährt. Bei differentiellem Ausfahren unterstützt der Druck im Arbeitsraum 5 das Öffnen der Schließkugel 31 in bereits oben beschriebener Weise.The piston 3 can be differential or simple be extended. The hydraulic medium flows from the lower hydraulic connection 8 via the Hole 43 and the play between the connecting hole 42 and actuating pin 48, opens the Closing ball 31 against the only slightly biased Spring 32 and continues to flow over the throttle point 29, the holes 50 and the bore 49 in the Working space 4, with which the piston 3 together with the piston rod 9 extends. With differential extension the pressure in the work area 5 supports opening the closing ball 31 in already described above Wise.

Die oben bereits angesprochene mechanische Dämpfung im oberen Bereich der dargestellten Anordnung wirkt dadurch, daß kurz vor Dämpfungsbeginn die Scheiben 20, 21, 22 einen gewissen Abstand aufweisen und die Dämpfungsringe 23 jeweils rund sind. Fährt nun der Kolben 3 beim Ausfahren auf die Scheiben an, so erfolgt durch die Verformung der Dämpfungselemente 23 eine Abbremsung des Endanschlages.The mechanical already mentioned above Damping in the upper area of the arrangement shown works by shortly before the start of damping the disks 20, 21, 22 a certain distance have and the damping rings 23 each are round. Now moves the piston 3 at Extending onto the panes is done by the Deformation of the damping elements 23 a braking of the end stop.

Die dargestellte und beschriebene Anordnung ermöglicht also ein Verriegeln des Kolbens 3 bzw. der Kolbenstange 9 in jeder Stellung ohne die Notwendigkeit von mechanischen Verschleißteilen. Zum normalen Einfahren ist kein überhöhter Druck notwendig, wobei ruckartiges Einfahren durch die Drosselstelle 29 leicht vermieden werden kann. Insbesonders geeignet sind derartige Anordnungen beispielsweise zum Öffnen und Schließen der Verdecke in Cabrios. Bei einem Druckausfall bleibt die Kolbenstange 9 in der momentanen Stellung gegen das Verdeckgewicht (Gegenkraft FL, Last) stehen. Soll nun das Verdeck von Hand geschlossen werden, so genügt eine geringe zusätzliche Kraft FZ zum Schließen bzw. zum Eindrücken der Kolbenstange 9.The arrangement shown and described thus enables the piston 3 or the piston rod 9 to be locked in any position without the need for mechanical wearing parts. No excessive pressure is required for normal retraction, and jerky retraction by throttle point 29 can easily be avoided. Such arrangements are particularly suitable, for example, for opening and closing the tops in convertibles. In the event of a pressure loss, the piston rod 9 remains in the current position against the convertible top weight (counterforce F L , load). If the convertible top is now to be closed by hand, a small additional force F Z is sufficient to close or press in the piston rod 9.

Claims (3)

  1. A hydraulic cylinder-piston arrangement, with a cylinder (2) which is provided with a working chamber on at least one side of a piston adjustable therein which is externally connected via a connecting line (6, 7) for a hydraulic medium and furthermore with a locking device for fixing the piston (3) during a breakdown of the pressure of the hydraulic medium, this locking device being provided with a pressure limiting member (27) comprising a closing element (41) which seals the connecting line (7) at a fixed sealing surface (40) under the load of a spring and opening from a specific pressure charging of the hydraulic medium disposed in the associated working chamber (4) as a result of a pressure (FZ) exerted via the piston (3), an opening device (30) being provided which circumvents the pressure limiting member (27) in a hydraulic actuation of the piston (3) and cancels this circumvention in pressureless connections (8), this opening device (30) being provided with a cylinder-piston displacing arrangement (45) which is hydraulically connected with the respective opposite working chamber (5) in the piston and whose piston (46) keeps open a spring-loaded valve element (28) in the connecting line (7) of the working chamber (4) allocated to the pressure limiting member (27) during the charging with pressure, characterized in that the closing element (41) of the pressure limiting member (27) is provided with a central connecting bore (42) for the connecting line (7) which cooperates with the valve element (28) and receives with play an actuation pin (48) connected to the piston (46) of the cylinder-piston displacing arrangement (45).
  2. An arrangement as claimed in claim 1, characterized in that the pressure limiting member (27), opening device (30) and valve element (28) are arranged in a bore (24) of the casing (1) of the cylinder (2) which is enclosed from the outside and connects the hydraulic connection (8) of the cylinder (1) with the working chamber (4).
  3. An arrangement as claimed in claim 1 or 2, characterized in that also a throttle position (29) is provided in the bore (24).
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