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DE102011100632A1 - Kolben-Zylinder-Einheit - Google Patents

Kolben-Zylinder-Einheit Download PDF

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DE102011100632A1
DE102011100632A1 DE201110100632 DE102011100632A DE102011100632A1 DE 102011100632 A1 DE102011100632 A1 DE 102011100632A1 DE 201110100632 DE201110100632 DE 201110100632 DE 102011100632 A DE102011100632 A DE 102011100632A DE 102011100632 A1 DE102011100632 A1 DE 102011100632A1
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DE
Germany
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cylinder
piston
valve
line
unit
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Withdrawn
Application number
DE201110100632
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English (en)
Inventor
Waldemar Kalinowski
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.)
AK REGELTECHNIK GmbH
Regeltechnik Ak GmbH
Original Assignee
AK REGELTECHNIK GmbH
Regeltechnik Ak GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by AK REGELTECHNIK GmbH, Regeltechnik Ak GmbH filed Critical AK REGELTECHNIK GmbH
Priority to DE201110100632 priority Critical patent/DE102011100632A1/de
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Einheit, die beispielsweise für ein Antriebssystem eines Teleskopauslegers verwendet werden kann. Dabei ist es oft sinnvoll, dass die einzelnen Elemente des Teleskopauslegers in vorgegebener Reihenfolge ein- und/oder ausgefahren werden können. Das wird erfindungsgemäß dadurch realisiert, dass innerhalb einer Kolbenstange drei Leitungen angeordnet sind, über die zu- und abfließendes Hydrauliköl geleitet werden kann. Durch die Anordnung entsprechender Ventile wird ermöglicht, dass ein entsprechender Ölfluss nur dann möglich ist, wenn der in der Kolben-Zylinder-Einheit enthaltene Kolben eine vorgegebene Position erreicht hat.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Einheit sowie ein Antriebssystem für einen teleskopierbaren Ausleger, das mindestens eine der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheiten enthält.
  • Teleskopierbare Ausleger, auch Teleskopausleger genannt, werden je nach Marktanforderungen mit unterschiedlichen Antriebssystemen ausgestattet. Diese reichen von der Hubarbeitsbühne mit geringer Tragfähigkeit und großer Reichweite über die Anwendung als gewichtsoptimiertes Auslegersystem beim Aufbauladekran bis zur technologieführenden Ausführung als All-Terrain-Fahrzeugkran. Die Gestaltung der Auslegersysteme basiert weitestgehend auf der Verwendung hydraulischer Aktuatoren. Unterschieden wird dabei zwischen Antriebssystemen mit Seilmechanik ohne Verriegelung und Systemen mit Verriegelungsbolzen. Für Systeme geringer Reichweite werden Teleskopzylinder mit und ohne Seilmechanik eingesetzt. Für größere Teleskopkrane wurde ein Einzylinder-Teleskopiersystem entwickelt, das die Schubstückbewegung mit Hilfe von Verriegelungsbolzen und kuppelbarem Antriebszylinder durchführt. Beim mobilen Aufbauladekran steht die Forderung einer kompakten Ablagestellung beim Transport im Vordergrund, wobei die bewegten Schubstücke üblicherweise jeweils von einem eigenen Hydraulikzylinder angetrieben werden.
  • Bei mehrteiligen Teleskopauslegern der genannten Art ist es oft gewünscht, dass die einzelnen Schubstücke in einer vorgegebenen Reihenfolge ein- und/oder ausfahren. Dafür ist in der europäischen Patentschrift EP 0 566 720 B1 bereits ein mehrstufiger Teleskopausleger vorgestellt worden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine robuste und zuverlässige Kolben-Zylinder-Einheit anzugeben, die für ein Antriebssystem eines Teleskopauslegers verwendet werden kann. Auch ein entsprechendes Antriebssystem ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1 bzw. durch das Antriebssystem nach Anspruch 5. Durch die abhängigen Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen bestimmt.
  • Die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit besteht aus einem Zylinder und einem Kolben, der sich darin bewegen kann. Der Kolben teilt das Innere des Zylinders in zwei Zylinderräume, nämlich einen ersten, der sich zwischen Kolben und Zylinderkopf befindet und einen zweiten, der sich zwischen Kolben und Zylinderboden befindet. An dem Kolben ist außerdem eine Kolbenstange befestigt, die sich zusammen mit dem Kolben bewegt und abhängig von der Kolbenposition zumindest teilweise außerhalb des Zylinders ragt. In dieser Kolbenstange befinden sich erfindungsgemäß drei Leitungen, nämlich eine erste, die mit dem ersten Zylinderraum kommuniziert, eine zweite, die abhängig von der Kolbenposition mit dem zweiten Zylinderraum kommuniziert und eine dritte Leitung, in die abhängig von der Kolbenposition ein Innenrohr ragt. Dieses Innenrohr ist bevorzugterweise fest mit dem Zylinder, beispielsweise im Bereich des Zylinderbodens, verbunden. Unter kommunizieren ist hier zu verstehen, das Flüssigkeit, wie Hydrauliköl, Gas und/oder dergleichen ausgetauscht werden können. Die drei Leitungen der Kolbenstange, das Innenrohr und auch der zweite Zylinderraum können über zugehörige Anschlüsse mit Leitungen verbunden werden, über die Flüssigkeit, Gas und/oder dergleichen zu- und abgeführt werden können. Dadurch können insbesondere sowohl entsprechende Druckquellen als auch vor- bzw. nachgeschaltete Kolben-Zylinder-Einheiten angeschlossen werden.
  • Obwohl die Erfindung im Folgenden am Beispiel eines Hydrauliksystems beschrieben wird, ist sie keinesfalls darauf beschränkt. Statt eines hydraulischen Systems ist auch ein pneumatisches, ein hydro-pneumatisches System oder dergleichen möglich.
  • Bei einer Weiterentwicklung ist ein Ventil angeordnet, das den zweiten Zylinderraum dann mit der zweiten Leitung innerhalb der Kolbenstange verbindet, wenn der Kolben nahezu ausgefahren ist. Dadurch kann Hydraulikflüssigkeit, die zur Ansteuerung des Kolbens zugeführt wird, erst bei entsprechender Kolbenposition weitergeleitet werden, beispielsweise um eine nachfolgende Kolben-Zylinder-Einheit anzusteuern.
  • Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn ein weiteres Ventil vorhanden ist, das den ersten Zylinderraum dann mit einer angeschlossenen Leitung verbindet, wenn der Kolben nahezu eingefahren ist. Das hat insbesondere Vorteile beim Einfahren des Kolben-Zylinder-Systems. Denn dadurch kann eine ausgewählte Kolben-Zylinder-Einheit derart angesteuert werden, dass zunächst nur diese einfährt. Erst wenn das im gewünschten Maße erfolgt ist, wird Hydraulikflüssigkeit an eine weitere Kolben-Zylinder-Einheit geleitet, so dass diese Einfahren kann.
  • Ein Antriebssystem für einen Teleskopausleger oder dergleichen, das mindestens eines der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheiten verwendet, hat die bereits beschriebenen Vorteile. Ein solches System kann weiterhin verbessert werden, wenn ein Eilgangventil vorgesehen ist. Dem liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass dadurch Nachteile ausgeglichen werden können, die sich ergeben aufgrund des größeren Volumens auf der Bodenseite des Zylinders im Vergleich zur Ringseite. Dadurch können annähernd gleiche Geschwindigkeiten je nach Lastsituation beim Ausfahren erzielt werden.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigen
  • 1 Eine Kolben-Zylinder-Einheit in Draufsicht
  • 2 Die Kolben-Zylinder-Einheit in Schnittdarstellung
  • 3 Details der Mitte der Kolben-Zylinder-Einheit in Schnittdarstellung
  • 4 Details des Bodens der Kolben-Zylinder-Einheit in Schnittdarstellung
  • 5 Details des Kopfes der Kolben-Zylinder-Einheit in Schnittdarstellung
  • 6 Folgesteuerung Ausfahren eines Antriebssystems für einen Teleskopausleger
  • 7 Folgesteuerung Einfahren eines Antriebssystems für einen Teleskopausleger
  • 8 Schaltbild eines Eilgangventils.
  • 1 zeigt in Draufsicht eine Kolben-Zylinder-Einheit 8, die aus Gründen der nachfolgenden Beschreibung unterteilt ist in einen Kopfbereich 10, einen Mittelbereich 12 und einen Bodenbereich 14. Aus 1 sind insbesondere das Äußere eines Zylinders 16 sowie ein Teil einer Kolbenstange 18 erkennbar, soweit diese aus dem Zylinder 16 herausragt. Weiterhin ist erkennbar, dass der Boden des Zylinders 16 einen ersten Leitungsanschluss 20 und einen zweiten Leitungsanschluss 22 enthält. Am Ende der Kolbenstange 18 sind weitere Leitungsanschlüsse 24, 26, 28 vorhanden. Im Folgenden verwendete Richtungsangaben – wie rechts, links, oben, unten – beziehen sich auf die jeweiligen Figuren, soweit nicht anders angegeben.
  • 2 zeigt in Schnittdarstellung die Kolben-Zylinder-Einheit 8 entlang der Linie A-A aus 1. Dabei sind insbesondere erkennbar ein Kolben 30 sowie ein Innenrohr 32, das an einem Ende mit dem Leitungsanschluss 22 verbunden und in das Innere der Kolbenstange 18 geführt ist, wo sich am anderen Ende des Innenrohrs 32 ein Dichtkopf 34 befindet. An der Außenseite des Zylinders 16 ist ein erstes 2/2-Wegeventil 36 angeordnet. Ein zweites 2/2-Wegeventil 38 ist im Innern des Zylinders 16 vorhanden.
  • 3 zeigt in Schnittdarstellung Details des Mittelbereichs 12 der Kolben-Zylinder-Einheit 8. Der Zylinder 16 umfasst ein Zylinderrohr 40, das am linken Ende mit einem Ringdichtungsträger 42 verbunden ist. An diesem sind ein O-Ring 44 sowie Führungsbänder 46, 48, 50, eine Stangendichtung 52 und ein Abstreifring 54 angeordnet. Die Kolbenstange 18 umfasst ein erstes Kolbenstangenrohr 56, in dessen Inneren das Innenrohr 32 beweglich geführt ist. Um das erste Kolbenstangenrohr 56 befindet sich ein zweites Kolbenstangenrohr 58, wodurch ein erster Kolbenstangen-Ringraum 60 gebildet wird. Um das zweite Kolbenstangenrohr 58 befindet sich außerdem ein drittes Kolbenstangenrohr 62, wodurch ein zweiter Kolbenstangen-Ringraum 64 gebildet wird. Um das Innenrohr 32 innerhalb des ersten Kolbenstangen-Rohrs 56 einfach hin und her bewegen zu können sind an dem Dichtkopf 34 Führungsringe 66, 68 angeordnet. Das Innenrohr 32 ist bevorzugterweise derart bemessen, dass es auch bei ausgefahrenem Kolben 30 noch in das Rohr 56 hineinragt.
  • Außerhalb des Zylinderrohres 40 ist das 2/2-Wegeventil 36 mittels einer Flanschplatte 70 angeordnet, in der ein O-Ring 72 gelagert ist. Das Ventil 36 enthält einen Ringventilblock 74, an dem ein Stößellager 76 befestigt ist, in dem sich ein Stößel 78 bewegen kann, das von einem Abstreifring 80 und einem O-Ring 82 ringförmig umgeben ist. Innerhalb des Ringventilblocks 74 sind außerdem ein Steuerkolben 84 und eine Druckfeder 86 angeordnet. Das Ventil 36 wird außerdem mittels einer Verschlussschraube 88 verschlossen, die durch einen O-Ring 90 abgedichtet wird.
  • 4 zeigt in Schnittdarstellung Details des Zylinderbodens 14 der Kolben-Zylinder-Einheit 8. Der Zylinder 16 ist rechts durch eine Verschlusskappe 92 begrenzt, in die mittels eines Adapters 94 der Rohranschluss 22 montiert ist. Ein Kupferring 96 dient zur Abdichtung. Zwischen der Kolbenunterseite 98 – hier auf der rechten Seite des Kolbens 30 – und der Verschlusskappe 92 befindet sich ein Bodenraum 99, der über den Leitungsanschluss 20 nach Außen verbunden werden kann. Links von dem Kolben 30 sind das Ventil 38 sowie die Kolbenstange 18 – im Wesentlichen bestehend aus den Rohren 56, 58, 62 – angeordnet. Das Ventil 38 enthält eine Druckfeder 102, einen damit zusammen wirkenden Steuerkolben 104, der mit einem Innenstößel 106 verbunden ist. Dieses ist beweglich gelagert in einem Verbindungsstück 108. Im Bereich des Ventils 38 sind außerdem einige Führungs- und Dichtmittel vorhanden, wie ein Führungsring 110 und ein Kupferring 112. Auf der unteren Seite der Kolben-Zylinder-Einheit 8 sind in 4 ein Sicherungsring 110, eine Anschlagscheibe 112, eine Druckfeder 114, ein Wälzkörper 116, ein Gehäuseträger 118 sowie ein Führungsring 120 und O-Ringe 122, 124, 126 gezeigt. Links der Kolbenanordnung befindet sich ein Ringraum 33, der sich bis zum rechten Ende des Ringdichtungsträgers 42 (siehe 3) erstreckt und mit dem Ringraum 64 kommuniziert (hier nicht dargestellt), so dass Flüssigkeiten entsprechend von einem Raum in den anderen gelangen können.
  • 5 zeigt in Schnittdarstellung Details des Zylinderkopfes 10 der Kolben-Zylinder-Einheit 8. Dort ist ein Kolbenstangenkopf 128 vorhanden, der die linken Enden der Rohre 56, 58, 62 aufnimmt und an den außerdem die Leitungsanschlüsse 24, 26, 28 – letzterer hier nicht dargestellt – derart befestigt sind, dass über den Leitungsanschluss 24 das Innere des Rohres 56, über den Leitungsanschluss 26 der Ringraum 64 und über den Leitungsanschluss 28 der Ringraum 60 nach außen verbunden werden können. Zur Abdichtung des Kolbenstangenkopfes 128 gegenüber den Rohren 56, 58 und 62 sind außerdem O-Ringe 130, 132 bzw. 134 vorgesehen.
  • Wie insbesondere in 2, 3, 4 erkennbar ist, bilden die Ringräume 60, 64 innerhalb der Kolbenstange 18 Leitungen, die zugehörige Verbindungen zwischen den Anschlüssen 26, 28 einerseits und dem Inneren des Zylinders andererseits herstellen. Entsprechende Leitungen innerhalb der Kolbenstange können auf anders hergestellt werden, wie beispielsweise durch Bohrungen, Leitungsrohre oder dergleichen.
  • In 6, 7 ist jeweils ein Antriebssystem für einen teleskopierbaren Ausleger dargestellt, das vier Kolben-Zylinder-Einheiten 8a, 8b, 8c, 8d enthält, die im Wesentlichen der Kolben-Zylinder-Einheit 8 entsprechen, wie sie anhand der vorherigen Figuren beschrieben wurde. Außerdem sind Mittel dargestellt, die es erlauben, diesen Ausleger anzusteuern. In 6 ist eine Folgesteuerung Ausfahren und in 7 ist eine Folgesteuerung Einfahren gezeigt.
  • In 6 ist ein 4/3-Normal-Wegeventil 135 gezeigt, das an eine Druckquelle P und an einen Tank T angeschlossen ist. Die Druckquelle P liefert Hydrauliköl – oder eine sonstige geeignete Flüssigkeit – mit entsprechendem Druck, so dass die Kolben-Zylinder-Einheiten 8 angesteuert werden können. Der Tank T nimmt Hydrauliköl auf, das sich in einzelnen Räumen der Kolben-Zylinder-Einheiten 8 sowie zugehöriger Leitungen befindet und bei entsprechender Ansteuerung herausgedrückt wird. Das Ventil 135 ist zum Ausfahren derart geschaltet, dass die Druckquelle P mit einer Zuleitung 136a verbunden ist, die über ein Rückschlagventil 138 zu dem Leitungsanschluss 20a führt, so dass Hydrauliköl in den Bodenraum 99a der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 8a geleitet werden kann. Die Leitung 136a ist über eine weitere Leitung 140 auch an den Steuereingang eines ersten Lasthalteventils 142 angeschlossen, das bei entsprechendem Öldruck öffnen kann und einen Ölrückfluss über eine Leitung 144 zu dem Tank T ermöglicht.
  • An den Kolben-Zylinder-Einheiten 8b8d sind außerdem Ventile 36b36d angeordnet, wie in 2, 3 gezeigt. Die zugehörigen Stößel 78 werden durch Anschläge 146b146d hereingedrückt, wenn die Zylinder 30 eingefahren sind. Beim Ausfahren der Zylinder 30 entfernen sich die Anschläge 146 von den Stößeln 78. Bei eingefahrenen Stößeln 78 sind die Ventile 36 derart geschaltet, dass eine Verbindung zwischen Einfahrleitungen 148b, 148c bzw. 148d einerseits und den Ringräumen 33b, 33c bzw. 33d andererseits besteht. Weiterhin sind Rückflussleitungen 150a150d vorhanden, die über die Anschlüsse 22 mit den jeweiligen Innenrohren 32a32d verbunden sind.
  • Durch das durch die Zuleitung 136a sowie durch den Leitungsanschluss 20a fließende Hydrauliköl wird der Kolben 30a der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 8a zusammen mit dem Ventil 38a bewegt und fährt bis zum Anschlag. Eine solche Bewegung führt laut 6 nach rechts; gemäß Darstellung in vorherigen Figuren würde eine solche Bewegung den Kolben 30 nach links bewegen. Dabei wird das Stößel 78 gegen den Ringdichtungsträger 42 (siehe auch 2) gedrückt und öffnet das Ventil 38a. Erst durch dieses Öffnen kann Hydrauliköl von dem Bodenraum 99a in den Ringraum 60a fließen und gelangt von dort über den Leitungsanschluss 28a sowie über eine weitere Zuleitung 136b in den Bodenraum 99b der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 8b. Daraufhin fährt der Kolben 30b bis zum Anschlag und das Ventil 38b wird geöffnet. Dadurch kann Hydrauliköl über eine dritte Zuleitung 136c in den Bodenraum 99c der dritten Kolben-Zylinder-Einheit 8c gelangen. Nachdem der Kolben 30c bis zum Anschlag gefahren ist, wird Ventil 38c geöffnet und Hydrauliköl fließt entsprechend in den Bodenraum 99d der vierten Kolben-Zylinder-Einheit 8d. Diese ist gemäß 6 nicht vollständig ausgefahren, so dass sowohl der Bodenraum 99d als auch der Ringraum 33d gut erkennbar sind. Da die Kolben-Zylinder-Einheit 8d die letzte in dem hier dargestellten Ausleger ist und somit kein Hydrauliköl in weitere Kolben-Zylinder-Einheiten zu fließen braucht, ist bei der bevorzugten Ausführung aus Kostengründen kein Ventil 38d vorgesehen. Ein solches Ventil kann jedoch trotzdem vorgesehen sein, beispielsweise um die Einheit 8d möglichst flexibel einsetzen und gegebenenfalls eine weitere Kolben-Zylinder-Einheit montieren zu können.
  • Bei dem üblichen Betrieb des in 6 dargestellten Auslegers befindet sich ständig mehr oder weniger viel Hydrauliköl auch in den Ringräumen 33a33d sowie zugehörigen Leitungen. Dieses Öl wird verdrängt beim Ausfahren der Kolben 30 und muss daher entsprechend abgeleitet werden. Dies geschieht hier folgendermaßen. Zunächst seien alle Kolben 30 eingefahren. Bei dem Bewegen des Kolbens 30a nach rechts wird das in dem Ringraum 33a befindliche Hydrauliköl in den Ringraum 64a gedrückt und gelangt von dort über die Einfahrleitung 148b in den Ringraum 33b. Dazu sei angemerkt, dass der Kolben 30b zu diesem Zeitpunkt noch eingefahren und das Ventil 36b geöffnet ist. Weiterhin gelangt das herausgedrückte Hydrauliköl über die Einfahrleitung 148c, den Ringraum 33c, die Einfahrleitung 148d und den Ringraum 33d in den Ringraum 64d. Dieser ist über eine Brückenleitung 152 mit dem Innenrohr 32d verbunden, so dass herausgedrängtes Hydrauliköl über die Rückflussleitung 150d, das Innenrohr 32c, die Rückflussleitung 150c, das Innenrohr 32b, die Rückflussleitung 150b, das Innenrohr 32a, die Rückflussleitung 150a, die Leitung 144 und das Ventil 142 zurück in den Tank T fließen kann. Ähnliche Vorgänge passieren dann, wenn nacheinander die Kolben 30b, 30c bzw. 30d ausfahren.
  • 7 zeigt den gleichen Ausleger wie in 6, jedoch ist dieser hier derart geschaltet, dass die Folgesteuerung Einfahren ermöglicht wird. Das Ventil 135 ist derart geschaltet, dass die Druckquelle P über ein zweites Rückschlagventil 139 mit der Rückflussleitung 150a verbunden ist. Damit gelangt Hydrauliköl über das Innenrohr 32a, die Leitung 150b, das Innenrohr 32b, die Leitung 150c, das Innenrohr 32c, die Leitung 150d, das Innenrohr 32d in das Rohr 56d und über die Brückenleitung 152 in den Ringraum 64d und somit auch in den Ringraum 33d. Somit wird der Kolben 30d nach links bewegt bis der Anschlag 146d das Stößel 78 des Ventils 36d eindrückt und somit das Ventil 36d öffnet. Erst dann gelangt Hydrauliköl über die Einfahrleitung 148d und den Ringraum 64c in den Ringraum 33c. Dadurch wird der Kolben 30c nach links bewegt und anschließend das Ventil 36c geöffnet. Dadurch kann der Kolben 30b nach links bewegt werden und anschließend in analoger Weise der Kolben 30a. In 7 ist die Kolben-Zylinder-Einheit 8a derart gezeigt, dass der Kolben 30a noch nicht vollständig eingefahren ist. Dadurch sind beide Räume 33a und 99a gut erkennbar.
  • Auch bei dem Einfahren ist Hydrauliköl zu verdrängen – und zwar aus den Bodenräumen 99 und den zugehörigen Leitungen. Dieses Öl fließt über die Leitung 136d, den Ringraum 60c, die Leitung 136c, den Ringraum 60b, die Leitung 136b, den Ringraum 60a, ein zweites Last-Halteventil 143 zu dem Tank T.
  • Das beschriebene Ausführungsbeispiel ermöglicht es also, dass sowohl das Ausfahren als auch das Einfahren nach einer vorgegebenen Reihenfolge erfolgt. Wenn zunächst alle Kolben 30 eingefahren sind, sind alle Ventile 36 geöffnet und alle Ventile 38 geschlossen. Somit bewirkt beim Ausfahren einströmendes Hydrauliköl also zunächst nur Druck auf den Kolben 30a bis das Ventil 38a geöffnet wird. Erst danach gelangt Hydrauliköl in den Bodenraum 99b, wodurch Kolben 30b bewegt wird, usw. Beim Einfahren werden die Kolben-Zylinder-Einheiten 8 in umgekehrter Reihenfolge angesteuert. Bei denen, die voll ausgefahren sind, ist das Ventil 38 geöffnet und das Ventil 36 geschlossen. Bei teilweise ausgefahrenem Kolben sind bei der betreffenden Kolben-Zylinder-Einheit beide Ventile 36, 38 geschlossen. Angenommen, die Kolben-Zylinder-Einheiten 8a, 8b sind vollständig ausgefahren, die Einheit 8c nur teilweise und die Einheit 8d ist vollständig eingefahren. Dann sind bei 8a und 8b die Ventile 38a, 38b geöffnet und bei 8c und 8d sind die Ventile 38c, 38d geschlossen. Weiterhin sind in einem solchen Fall die Ventile 36b, 36c geschlossen und Ventil 36d ist geöffnet. Daher bewirkt die Folgestellung Einfahren in einem solchen Fall, dass Hydrauliköl zunächst über alle Innenrohre 32 sowie den damit kommunizierenden Kolbenstangenrohren 56 zu der Brückenleitung 152 gelangt. Das Hydrauliköl bzw. der von diesem verursachte Druck kann anschließend über den Raum 64d, das geöffnete Ventil 36d, die Leitung 148d in den Ringraum 33c gelangen und den Kolben 30c in Bewegung setzen. Da Ventil 36c (noch) geschlossen ist, übt das einströmende Hydrauliköl jedoch keine Kraft auf die Kolben 30b, 30a aus. Erst wenn der Kolben 30c vollständig eingefahren ist, öffnet Ventil 36c, so dass anschließend Kolben 30b bewegt werden kann. Erst wenn dieser vollständig eingefahren ist, wird Ventil 36b geöffnet und Kolben 30a bewegt.
  • Die Ventile 142, 143 dienen insbesondere dazu, eingeleitete Bewegungen zu bremsen und bei dem Betrieb des Auslegers die Last auf den Kolben 30 zu halten. Für einen derartigen Betrieb wird zusätzlich das Ventil 135 entsprechend angesteuert.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Kolben-Zylinder-Einheit 8a ohne ein Ventil 36 ausgestattet. Das ist hier grundsätzlich nicht nötig, da Einheit 8a die letzte ist, die einfährt. Aus Gründen der Flexibilität ist es jedoch möglich auch bei Einheit 8a ein Ventil 36 mit zugehörigem Anschlag 146 vorzusehen.
  • Zur Optimierung des Ein- und Ausfahrens ist es vorteilhaft, an den Stellen B, C (siehe 6) ein Eilgangventil zwischenzuschalten. Ein entsprechendes Schaltbild ist in 8 gezeigt. Dadurch kann der Nachteil ausgeglichen werden, der aufgrund des größeren Volumens auf der Bodenseite der Zylinder 30, im Vergleich zur Ringseite, besteht. Außerdem können annähernd gleiche Geschwindigkeiten bei dem Ausfahren wie Einfahren erreicht werden.
  • Es versteht sich, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele in vielfacher Weise abgewandelt und kombiniert werden können. So ist beispielsweise Folgendes möglich:
    • – Das Ventil 36 kann derart gestaltet und angeordnet werden, dass es sich zumindest teilweise innerhalb des Zylinders, beispielsweise im Bereich des Zylinderkopfes, des Zylinderbodens und/oder der Zylindermitte, befindet.
    • – Die Ventile 36, 38 können derart gestaltet und angeordnet werden, dass sie nicht nur dann schalten, wenn der Kolben 30 nahezu vollständig ein- bzw. ausgefahren ist, sondern bei einer vorgegebenen Kolbenposition.
  • Bezugszeichenliste
  • 8
    Kolben-Zylinder-Einheit
    10
    Kopfbereich der Kolben-Zylinder-Einheit
    12
    Mittelbereich der Kolben-Zylinder-Einheit
    14
    Bodenbereich der Kolben-Zylinder-Einheit
    16
    Zylinder
    18
    Kolbenstange
    20
    Erster Leitungsanschluss an Zylinderboden
    22
    Zweiter Leitungsanschluss an Zylinderboden
    24
    Erster Leitungsanschluss an Kolbenstange
    26
    Zweiter Leitungsanschluss an Kolbenstange
    28
    Dritter Leitungsanschluss an Kolbenstange
    30
    Kolben
    32
    Innenrohr
    33
    Ringraum (bei Kolbenoberseite)
    34
    Dichtkopf
    36
    Erstes 2/2-Wegeventil (außerhalb des Zylinders)
    38
    Zweites 2/2-Wegeventil (innerhalb des Zylinders)
    40
    Zylinderrohr
    42
    Ringdichtungsträger
    44
    O-Ring
    46
    Führungsband
    48
    Führungsband
    50
    Führungsband
    52
    Stangendichtung
    54
    Abstreifring
    56
    Erstes Kolbenstangenrohr (in dem sich Innenrohr 32 bewegt)
    58
    Zweites Kolbenstangenrohr
    60
    Erster Kolbenstangen-Ringraum (zwischen den Rohren 56, 58)
    62
    Drittes Kolbenstangenrohr
    64
    Zweiter Kolbenstangen-Ringraum (zwischen den Rohren 58, 62)
    66
    Führungsring
    68
    Führungsring
    70
    Flanschplatte
    72
    O-Ring
    74
    Ringventilblock
    76
    Stößellager
    78
    Stößel
    80
    Abstreifring
    82
    O-Ring
    84
    Steuerkolben
    86
    Druckfeder
    88
    Verschlussschraube
    90
    O-Ring
    92
    Verschlusskappe
    94
    Adapter
    96
    Kupferring
    98
    Kolbenunterseite
    99
    Bodenraum (bei Kolbenunterseite)
    102
    Druckfeder
    104
    Steuerkolben
    106
    Innenstößel
    108
    Verbindungsstück
    110
    Sicherungsring
    112
    Anschlagscheibe
    114
    Druckfeder
    116
    Wälzkörper
    118
    Gehäuseträger
    120
    Führungsring
    122
    O-Ring
    124
    O-Ring
    126
    O-Ring
    128
    Kolbenstangenkopf
    130
    O-Ring
    132
    O-Ring
    134
    O-Ring
    135
    4/3-Normal-Wegeventil
    136
    Zuleitung
    138
    Erstes Rückschlagventil
    139
    Zweites Rückschlagventil
    140
    Leitung
    142
    Erstes Lasthalte-Ventil
    143
    Zweites Lasthalte-Ventil
    144
    Leitung
    146
    Anschläge
    148
    Einfahrleitungen
    150
    Rückflussleitungen
    152
    Brückenleitung
    A-A
    Schnittlinie (1)
    B, C
    Punkte für Eilgangventil (6)
    P
    Druckquelle
    T
    Tank
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0566720 B1 [0003]

Claims (6)

  1. Kolben-Zylinder-Einheit (8) mit einem Zylinder (40) und einem darin beweglichen Kolben (30), der das Innere des Zylinders (40) unterteilt in einen ersten Zylinderraum (33) und einen zweiten Zylinderraum (99), wobei an einer ersten Seite des Kolbens (30) eine Kolbenstange (18) angeordnet ist, die in Abhängigkeit von der Position des Kolbens (30) sich zumindest teilweise außerhalb des Zylinders (40) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kolbenstange (18) – eine erste Leitung (64) enthalten ist, die mit dem ersten Zylinderraum (33) kommuniziert, – eine zweite Leitung (60) enthalten ist, die in Abhängigkeit der Position des Kolbens (30) mit dem zweiten Zylinderraum (99) kommuniziert und – eine dritte Leitung (56) enthalten ist, in die in Abhängigkeit von der Position des Kolbens (30) ein Innenrohr (32) ragt, das weder mit dem ersten Zylinderraum (33) noch mit dem zweiten Zylinderraum (99) kommuniziert.
  2. Kolben-Zylinder-Einheit (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ventil (38) innerhalb und/oder außerhalb des Zylinders (40) derart angeordnet ist, dass es die zweite Leitung (60) bei nahezu ausgefahrenem Kolben (30) mit dem zweiten Zylinderraum (99) verbindet.
  3. Kolben-Zylinder-Einheit (8) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ventil (36) innerhalb, wie beispielsweise im Bereich des Zylinderkopfes (10) oder im Bereich des Zylinderbodens (14), und/oder außerhalb des Zylinders (40) derart angeordnet ist, dass es eine Anschlussleitung (148) bei nahezu eingefahrenem Zylinder (30) mit dem ersten Zylinderraum (33) verbindet.
  4. Kolben-Zylinder-Einheit (8) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventil (38) und/oder das zweite Ventil (36) als 2/2-Wegeventil gestaltet sind.
  5. Antriebssystem für einen Teleskopausleger mit mindestens einer der Kolben-Zylinder-Einheiten (8) nach einem der vorigen Ansprüche.
  6. Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Zuflussleitung (136) und einer Rückflussleitung (150) ein Eilgangventil angeordnet ist.
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