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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulikzylinder gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Ein
Hydraulikzylinder dieser Art ist aus dem Dokument
DE 42 19 906 C2 bekannt.
Bei dieser Ausführung
ist ein Kolben im Zylinderrohr axial beweglich angeordnet und weist
an seinem aus dem Zylinderrohr herausgeführten Ende Anschlußvorrichtungen für das Hydrauliköl auf. Um
das Hydrauliköl
durch den Kolben hindurch in den Ölraum einzuleiten, ist die
Kolbenstange rohrförmig
ausgeführt
und weist eine innenliegende Rohrleitung auf. Die rohrförmige Kolbenstange
und die durch sie hindurchgeführte Rohrleitung
sind miteinander koaxial angeordnet. Einer Abstützung der Rohrleitung im Innern
der Kolbenstange bedarf es bei der bekannten Ausführung nicht.
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Es
gibt Einsatzfälle
für einen
solchen Hydraulikzylinder in besonderer Bauart, bei denen die Kolbenstange
an ihrem Fußende
fixiert, wie fest eingespannt oder fest angelenkt ist und sich relativ
zur Kolbenstange das Zylinderrohr bewegt. Derartige Hydraulikzylinder
finden sich bei teleskopierbaren Systemen, wie dem telekospierbaren
Mast einer Hubarbeitsbühne.
Um außen
am Zylinderrohr mitlaufende Hydraulikleitungen zu vermeiden, durch
die hindurch zu dem zumindest einen Ölraum des Zylinderrohres das
Hydrauliköl
hindurchgeführt
wird, bildet man die Kolbenstange als Rohr aus und führt durch das
Kolbenstangenrohr eine Rohrleitung hindurch.
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In
bekannter Ausführung
eines Hydraulikzylinders der vorgenannten Art ist die durch die
Kolbenstange hindurchge führte
Rohrleitung koaxial mit dem Kolbenstangenrohr angeordnet. Dementsprechend erstreckt
sich die Rohrleitung in gerader Richtung und hat einen konstanten
Abstand zur Innenwandung des Kolbenstangenrohres.
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Je
nach dem Einsatzfall des Hydraulikzylinders müssen Vorkehrungen getroffen
werden, um die koaxial durch das Kolbenstangenrohr hindurchgeführte Rohrleitung
gegen die Einwirkung von Erschütterungen
oder Verformungen, wie sie durch ein Durchhängen bedingt sind, abzustützen. Dies
ist bei den erwähnten
Teleskopmasten von fahrbaren, insbesondere von selbstfahrenden Hubarbeitsbühnen wichtig,
weil die hier für
den Aushub bzw. Einschub des Teleskopsystems vorgesehenen Hydraulikzylinder
beim Fahrbetrieb parallel zur Fahrbahn, vornehmlich horizontal ausgerichtet
sind. Bei den hierfür vorgesehenen
Hydraulikzylindern, um die es bei der vorliegenden Erfindung in
erster Linie geht, sieht man eine Zentrierung der Rohrleitung im
Inneren des Kolbenstangenrohrs durch Distanzelemente vor, die auf der
Außenseite
der Rohrleitung angeordnet, insbesondere aufgeschweißt werden.
In der Regel handelt es sich dabei um sternförmige Gebilde, wobei die Sternarme
sich mit ihren Enden an der Innenwandung des Kolbenstangenrohrs
abstützen.
Aufgrund der Wärme
beim Aufschweißen
der Distanzelemente entstehen an der Rohrleitung Gefügeänderungen, und
es ergeben sich im Übergangsbereich
zu den Distanzelementen hin Kerbwirkungen, welche die Festigkeit
der Rohrleitung beeinträchtigen.
Hierbei ist zu berücksichtigen,
daß von
der Rohrleitung Drücke in
der Größenordnung
von 220 bar bewältigt
werden müssen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hydraulikzylinder der
eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Rohrleitung im Innern
des Kolbenstangenrohres an dessen Innenwandung sich selbst ohne
dazwischenliegende Distanzelemente abstützt.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Hydraulikzylinder der genannten Art dadurch
gelöst,
daß die Rohrleitung
im Inneren der Kolbenstange Ausbuchtungen aufweist, deren Außenabstand
von der Achse des Kolbenstangenrohres dessen Innenradius entspricht
und die in unterschiedlichen radialen Richtungen bezogen auf die
Achse des Kolbenstangenrohres ausgebuchtet sind.
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Für die Erfindung
ist wesentlich, daß die
Ausbuchtungen der einstückigen
Rohrleitung im Inneren der Kolbenstange an der Innenwandung des
Kolbenstangenrohres anliegen, wobei in Umfangsrichtung dieser Innenwandung
die Ausbuchtungen der Rohrleitung so verteilt angeordnet sind, daß die gesamte Rohrleitung
im Kolbenstangenrohr in radialer Richtung spielfrei gehalten wird.
Eine in verschiedenen radialen Richtungen gewundene Rohrleitung
der erfindungsgemäßen Art
läßt sich
besonders einfach herstellen, indem auf einer Rohrbiegemaschine
die für
die Ausbuchtungen erforderlichen Abwinklungen angeformt werden,
an deren Stelle sich jeweils ein Rohrbogen ergibt, an den wieder
geradlinige Abschnitte des ursprünglich
geraden Ausgangsrohres anschließen.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
noch näher
erläutert.
Dabei zeigen:
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1 einen Längsschnitt
durch einen Hydraulikzylinder mit einer erfindungsgemäßen Rohrleitung
im Inneren des Kolbenstangenrohres,
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2 einen Querschnitt durch
den Zylinder entlang der Linie II-II in 1,
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3 eine erste Ansicht der
Rohrleitung des Zylinders nach den 1 und 2,
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4 eine Stirnansicht der
Rohrleitung gemäß 3,
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5 eine zweite, um 90 Grad
gedrehte Ansicht der Rohrleitung und
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6 eine perspektivische Ansicht
der Rohrleitung.
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Im
einzelnen zeigt 1 ein
Zylinderrohr 1, in welchem ein Kolben 2 angeordnet
ist. Der Kolben sitzt am Ende einer Kolbenstange 3, die
aus einem Rohr 4 besteht. Die Kolbenstange 3 weist
ein fest eingespanntes Fußende 5 auf,
dementsprechend verschiebt sich bei Ansteuerung des Hydraulikzylinders das
Zylinderrohr 1 relativ zum Kolben 2 und zur Kolbenstange 3.
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Durch
das Kolbenstangenrohr 4 ist eine Rohrleitung 6 hindurchgeführt, die
in einen Ölraum 7 des
Zylinderrohres 1 an der äußeren Stirnseite des Kolbens 2 mündet. Wird
der Ölraum 7 mit
Hydrauliköl beaufschlagt,
fährt das
Zylinderrohr 1 aus. Im Falle eines doppelt wirkenden Zylinders
kann auch der Ringraum 8 an der Außenseite des Kolbenstangenrohres 4 beaufschlagt
werden, hierzu wird das Hydrauliköl durch den Innenraum 9 des
Kolbenstangenrohres 4 hindurchgeführt, durch den sich auch die Rohrleitung 6 erstreckt.
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Wie
die 1 und 2 erkennen lassen, ist die Rohrleitung 6 im
Inneren des Kolbenstangenrohres 4 in dessen radialer Richtung
mehrfach ausgebuchtet, wodurch solche Ausbuchtungen 10 der
Rohrleitung 6 gebildet sind, die in ihren äußeren Bereichen,
welche von der Achse A des Kolbenstangenrohres 4 abliegen,
an der Innenwandung des Kolbenstangenrohres 4 anliegen
und sich daran abstützen.
Dies geschieht in wechselnden radialen Richtungen bezogen auf die Achse
A des Kolbenstangenrohres 4, womit die Rohrleitung 6 zwar
sich nicht in koaxialer Richtung durch das Kolbenstangenrohr 4 hindurch
erstreckt, sich darin jedoch so zentriert, daß bei auf den Hydraulikzylinder
einwirkenden Erschütterungen
radiale Auslenkungen der Rohrleitung 6 unterbunden sind. Zwischen
der Innenwandung 11 des Kolbenstangenrohres 4 und
den äußeren Bereichen
der Ausbuchtungen 10 der Rohrleitung 6 findet
eine im wesentlichen linienförmige
Berührung
statt, und die sogenannte Amplitude der Rohrleitung 6,
also der Abstand B zwischen dem Außenbereich jeder Ausbuchtung 10 und
der Achse A des Kolbenstangenrohres 4 entspricht dem Innenradius
des Kolbenstangenrohres 4.
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Die 3 bis 6 zeigen im einzelnen, wie die Ausbuch tungen 10 in
die einstückige
Rohrleitung 6 eingeformt sind. Es befindet sich jeweils
eine der Ausbuchtungen 10 zwischen zwei gerade verlaufenden
Abschnitten 12 der Rohrleitung 6, und diese geraden
Abschnitte 12 liegen in der Einbaulage im Inneren der Kolbenstange
koaxial mit dem Kolbenstangenrohr 4. Ausgehend von den
geraden Abschnitten 12 beginnt jede Ausbuchtung 10 mit
einer Abbiegung, einem Rohrbogen 13, an dem sich gerade
verlaufender Rohrabschnitt 14 anschließt, dessen Achse beispielsweise
einen Winkel von 60 Grad mit der Achse A der geraden Rohrabschnitte 12 einschließt. Mittels
eines weiteren Rohrbogens 13 ist die Rohrleitung daran
anschließend
in einen parallel mit der Achse A sich erstreckenden Rohrabschnitt 15 zurückgebogen.
Dieser gerade Rohrabschnitt 15 bildet mit derjenigen äußeren Mantellinie,
die am weitesten von der Achse A abliegt, die Berührungslinie
mit der Innenwandung 11 des Kolbenstangenrohres 4,
wie in 1 dargestellt
ist.
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Über die
gesamte Länge
der Rohrleitung 6 gibt es vier solcher Ausbuchtungen 10,
die bezogen auf die Achse A einen Winkelabstand von 90 Grad voneinander
aufweisen. Im Bedarfsfall bei einer kürzeren Rohrleitung 6 kann
auch eine geringere Anzahl der Ausbuchtungen 10 in Betracht
kommen, es sollten jedoch mindestens drei in einem 120 Grad-Abstand
sein, um die gewünschte
Zentrierung der Rohrleitung 6 mit den koaxial sich erstreckenden
geraden Rohrabschnitten 12 zu erzielen. Insgesamt gesehen hat
damit die Rohrleitung 6 das Aussehen ähnlich einer Kurbelwelle, wobei
die geraden Leitungsabschnitte 15 der gekröpften Ausbuchtungen 10 mit
den Kurbelzapfen und die koaxialen geraden Abschnitte 12 der
Rohrleitung 6 mit den Lagerzapfen vergleichbar sind. Vorteilhaft
sind die Kröpfungen
für die
Ausbuchtungen 10 jeweils symmetrisch zu einer Radialebene
ausgeführt,
so daß an
der Stelle der Abbiegungen oder Rohrbögen 13 ausgehend von
einem geradlinig verlaufenden Ausgangsrohr immer die gleiche Abwinklung
vorgesehen werden kann. Wichtig ist, daß an den beiden Enden der mehrfach
gekröpften
Rohrleitung 6 sich ebenfalls die geraden Rohrabschnitte 12 befinden,
die koaxial an den Enden des Kolbenstangenrohres 4 angeordnet
sind. So läßt sich
die gekröpfte
Rohrleitung 6 in gleicher Weise wie eine Rohrleitung anschließen, die
aus einem geraden, koaxial gehaltenen Rohr besteht.