Ein solches Hydraulikgerät ist aus der
Das bekannte Hydraulikgerät weist ein zweites Ventil auf, welches ein Nachströmen von Hydraulikmittel in den Druckraum innerhalb des Pumpenzylinders, unterhalb des Pumpenkolbens ermöglicht.
Das bekannte Hydraulikgerät besteht aus einem Gehäuse, in dem ein Hydraulikzylinder und ein Tankraum vorgesehen sind. Weiterhin ist in eine Bodenplatte des Gehäuses ein Pumpenzylinder eingeschraubt, der mit seinem freien Ende im Tankraum endet.
Bei anderen bekannten Vorrichtungen ist nicht nur der Pumpenzylinder, sondern auch der Hydraulikzylinder in eine Bodenplatte eingeschraubt.
Obwohl sich dieses bekannte Hydraulikgerät in der Praxis bewährt hat, ist es wünschenswert, Änderungen vorzunehmen, die eine kostengünstigere Herstellung bei mindestens gleich guter Funktionalität gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Anzahl der Einzelteile zu reduzieren und dadurch eine kostengünstigere Herstellung zu ermöglichen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Seitenwände des Hubzylinders, die Seitenwände des Pumpenzylinders und die Seitenwände zumindest eines Tankraums durch mindestens je eine Kammer eines Profilrohrs gebildet sind. Das Profilrohr besteht vorzugsweise aus Aluminium und ist mit Vorteil als kostengünstiges Strangpressprofil ausgebildet.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, wenn neben dem Hubzylinder, dem Pumpenzylinder und dem oder der Tankräume zusätzlich die zur Befestigung eines Deckels und eines Bodenteils benötigten Zugankerkammern für Zugankerschrauben integraler Bestandteil des Profilrohrs sind und dadurch gleichzeitig zur Stabilisierung des gesamten Profilrohrs beitragen. Die Zugankerkammern dienen zur Schraubenführung und erleichtern das Eindrehen der Verbindungsschrauben in den im Bodenteil vorgesehenen Gewindebohrungen.
Eine besonders stabile und gegen unbeabsichtigte Verformung bei der Bearbeitung unempfindliche Ausführungsform wird erhalten, wenn die Hubzylinderkammer zentrisch im Profilrohr angeordnet ist und die weiteren Kammern zwischen der Profilrohrwand und der Hubzylinderkammer angeordnet sind. Dabei ist mit Vorteil vorgesehen, dass benachbarte Kammern über die Kammerwände oder zusätzliche Verbindungswände miteinander verbunden sind. Besonders stabil ist dabei eine Ausführungsform, bei der die beiden Zugankerkammern, die Pumpenzylinderkammer und eine zusätzliche Reservekammer um 90° versetzt um die zentrische Hubzylinderkammer herum angeordnet sind.
Die zwischen den Zugankern und der Reservekammer sowie der Pumpenzylinderkammer gebildeten Kammern dienen als Tankräume, die kommunizierend miteinander, vorzugsweise über Nuten, verbunden sind. Dabei sollten Verbindungsöffnungen im oberen und im unteren Bereich der Tankkammern vorgesehen sein, um nicht nur einen Hydraulikmittelaustausch, sondern auch einen Luftaustausch im oberen Bereich zu ermöglichen.
Weiterhin ist als besonders vorteilhaft herauszustellen, dass beide Rückschlagventilöffnungen koaxial zueinander angeordnet sind, wodurch die Bauweise der Ventileinheiten wesentlich vereinfacht wird. Die beiden Ventilöffnungen werden durch ein Einsatzteil innerhalb des Pumpenzylinders voneinander abgegrenzt, wobei das Einsatzteil in eine auf das Profilrohr aufsetzbare Bodenplatte einschraubbar ist, wodurch dieses zugleich das Profilrohr auf der Bodenplatte positioniert. Den Gegenpart übernimmt ein gegenüberliegend des Einsatzteils im Pumpenzylinder vorgesehenes und in einen Deckel einschraubbares Führungsteil, welches u.a. die Aufgabe hat, den Pumpenstö-ßel axial zu führen und die Abdichtung aufzunehmen.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn das bei dem erfindungsgemäßen Hydraulikgerät eingesetzte Einsatzteil aus einem vorgefertigten Mehrkant, vorzugsweise Sechskantmaterial, hergestellt wird, wodurch sich einerseits eine sichere zylindrischkoaxiale Fixierung zwischen Profilrohr und Bodenteil ergibt sowie durch die verbleibenden Freiflächen sich Strömungskanäle bilden, welche im Zusammenwirken mit der darüber angeordneten flexiblen Ventilplatte als Ansaugventil das Nachsaugen des Hydraulikmittels in den Pumpenzylinderraum ermöglichen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, am Pumphebel einen gut spürbaren Druckpunkt am Ende des Pumphubes und vor Beginn des Absenkhubes vorzusehen. Hierfür ist am oberen Ende des Pumpenstößels ein stark dimensionierter offener Federstahlring in Verbindung mit einer teilweise konischen Buchse angeordnet. Bei Betätigung des Pumphebels und vor Beginn des Absenkhubes kommt der Federstahlring im konischen Teil der Buchse zur Anlage und setzt bei beabsichtigtem Weiterdrücken des Pumphebels durch Einpressen in den Konus und dadurch starke radiale Verformung plus Reibung dem Pumpenstößel eine hohe Axialkraft entgegen. Diese stark anschwellende Kraft signalisiert der den Pumphebel bedienenden Person, dass jetzt die Absenkbewegung eingeleitet wird, wodurch eine erhöhte Aufmerksamkeit bei der Bedienperson bei Betätigen des Pumphebels erreicht wird und unbeabsichtigtes kurzes "Absenken" vermieden wird. Der koaxial zum Federstahlring liegende elastische Ring dient sowohl der Zentrierung des Federstahlrings als auch der zusätzlichen Verstärkung der Federkraft.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit sechs Figuren näher erläutert.
Dabei zeigen:
Das in
Das Hydraulikgerät besteht im Wesentlichen aus einem stranggepressten Aluminium-Profilrohr 2 mit mehreren Kammern. Im Zentrum des Profilrohrs 2 ist eine Hubzylinderkammer 3 vorgesehen. Zwischen der Hubzylinderkammer 3 und einer Profilrohrwand 4 sind zwei diametral angeordnete Zugankerkammern 5, 6 vorgesehen, die zum einen unmittelbar mit der Profilrohrwand und zum anderen über Verbindungswände 7,8 mit der Hubzylinderkammer 3 verbunden sind. Um 90° versetzt hierzu und ebenfalls diametral sind eine Pumpenzylinderkammer 9 und eine Reservekammer 10 vorgesehen. Weiterhin sind durch das Profilrohr 2 vier Tankkammern 11, 12, 13, 14 gebildet.
Dabei wird die Tankkammer 11 begrenzt von der Hubzylinderwand 15, der Wand 16, der Zugankerkammer 5, der Profilrohrwand 4 sowie der Wand 17 der Reservekammer 10. Die Wand 16 der Zugankerkammer 5 weist eine durchgehende Längsöffnung hin zur Tankkammer 11 auf.
Die Tankkammer 12 ist benachbart zur Tankkammer 11 angeordnet und wird begrenzt von der Hubzylinderwand 15, der Wand der Pumpenzylinderkammer 18, der Profilrohrwand 4 sowie der Hubzylinderwand 15.
Die Tankkammer 13 ist diametral zur Tankkammer 11 angeordnet und wird seitlich begrenzt von der Hubzylinderwand 15, der Wand 18, der Pumpenzylinderkammer 9, der Profilrohrwand 4 sowie der Wand 19 der Zugankerkammer 6. Die Wand 19 der Zugankerkammer 6 weist eine schlitzförmige Längsöffnung hin zur Tankkammer 13 auf.
Die Tankkammer 14 wird begrenzt durch die Profilwand 4, die Hubzylinderwand 15, die Wand 17, der Reservekammer 10 sowie der Wand 19 der Zugankerkammer 6.
Die Tankkammern 11, 12 sind im unteren Bereich über eine Nut 20 kommunizierend miteinander verbunden. Im oberen Bereich des Profilrohrs 2 sind die Kammern 11, 12 über eine Nut 21 kommunizierend miteinander verbunden. Dabei findet über die Nut 20 ein Hydraulikmittelaustausch und über die Nut 21 ein Luftaustausch statt. In analoger Weise sind die Tankkammern 13, 14 über die Nuten 22, 23 kommunizierend miteinander verbunden. Die Nuten 20, 21, 22, 23 sind in die Verbindungswände 7,8 eingebracht, welche die Zugankerkammern 5, 6 und die Hubzylinderkammer 3 verbinden.
Auch die Tankkammern 12, 13 und 11, 14 sind kommunizierend miteinander verbunden. Zu diesem Zweck sind einerseits im unteren Bereich der Wand der Pumpenzylinderkammer 9 zwei diametrale Nuten 24, 25 vorgesehen. Auch hier befinden sich korrespondierende Nuten 26, 27 im oberen Bereich der Wand 18 der Pumpenzylinderkammer 9. Im Gegensatz zur nur verbindenden Funktion der Nuten 20 bis 23 und 28 bis 31 werden die Nuten 24, 25 als Verbindung der Pumpenzylinderkammer mit den Kammern 12, 13 als Ansaugkanäle für das Hydraulikmittel zum Doppelventil benötigt. Analog hierzu werden die Nuten 26, 27 zum Abströmen des Hydraulikmittels aus dem Pumpenzylinderraum in die benachbarten Kammern 12, 13 benötigt.
Die Nuten 28, 29, 30, 31 sind im oberen und im unteren Bereich der Wand 17 der Reservekammer 10 vorgesehen. Selbstverständlich kann auch nur eine Tankkammer als Hydraulikmittelvorratsbehältnis genutzt werden. In diesem Fall ist keine kommunizierende Verbindung zwischen den Tankkammern notwendig.
Sämtliche Kammern, bis auf die Tankkammern 11, 12, 13, 14 haben eine kreisrunden Innenquerschnitt.
Am oberen und am unteren Ende des Profilrohrs 2 ist jeweils ein Umfangsabsatz 32, 33 vorgesehen, in den ein zylindrischer Deckel 34 bzw. ein Bodenteil 35 einsetzbar ist. Der Deckel 34 ist gegenüber dem Umfangsabschnitt 32 mittels einer Ringdichtung abgedichtet. Zur Abdichtung des Bodenteils sind zwei axial beabstandeten Ringdichtungen 82, 83 vorgesehen.
In der Hubzylinderkammer 3 ist ein axial verschiebbarer Hubkolben angeordnet. Die zu hebende Last, z.B. der Sitz des Frisörstuhls, ist am oberen Ende des Hubkolbens 36 auf dem Außenkonus 37a, zusätzlich befestigt mit einer Schraube im Innengewinde 37, angebracht, was der Übersichtlichkeit wegen jedoch nicht dargestellt ist. Der Hubkolben 36 ist mit einem Dichtungsring 38 gegenüber einer im Deckel 34 eingebrachten Führungshülse 39 abgedichtet. Die Führungshülse 39 ist mittels einer Ringdichtung 40 gegenüber der Hubzylinderkammer 3 abgedichtet. Gegenüber dem Deckel 34 ist der Hubkolben 36 mittels einer oberhalb des Dichtrings 38 gelegenen Ringdichtung 41 abgedichtet. Zwischen den Dichtungen 38, 40 ist ein nicht dargestellter Verbindungskanal zu einer Tankkammer vorgesehen. Wenn sich der Hubkolben 36 in seiner höchsten Hubposition befindet, wird über einen radialen Kanal 42 im Hubkolben eine Verbindung zwischen der Tankkammer, dem nicht dargestellten Verbindungskanal zwischen den Dichtungen 38, 40 und der mit Hydraulikmittel gefüllten Hubzylinderkammer 3 über ein Sackloch 43 in der unteren Stirnseite des Hubkolbens 36 hergestellt. In dieser obersten Stellung des Hubkolbens 36 kann also Hydraulikmittel über das Sackloch 43, den Kanal 42, den nicht dargestellten Verbindungskanal in eine Tankkammer entweichen. Diese Verbindung ist notwendig, da aufgrund des Gegendrucks ohne einen Verbindungskanal in der obersten Position des Hubkolbens 36 kein Absenkhub des Pumpenkolbens mehr möglich wäre. Weiterhin dient die Verbindung zur Tankkammer der Entlüftung des Pumpsystems, falls beispielsweise durch eine Schräglage des Hydraulikgeräts 1 Luft eindringen sollte.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die gesamte vom Profilrohr 2 gebildete Hubzylinderkammer 3 als Hubzylinderdruckkammer ausgebildet. Unterhalb des Hubbodens 3 ist zur weichen Aufschlagdämpfung beim Absenken ein elastischer Ring 84 vorgesehen.
Die Pumpenzylinderkammer 9 wird durch einen gegenüber der Wand 18 der Pumpenzylinderkammer 9 abgedichteten Pumpenkolben 44 in einen Druckraum 45 und einen Pumpenstößelraum 46 unterteilt, wobei ein Pumpenstößel 47 vom Pumpenkolben 44 durch den Pumpenstößelraum 46 hindurchragt. Der Pumpenstößelraum 46 wird an seinem oberen Ende durch eine Führungshülse 48 begrenzt, die in den Deckel 36 eingeschraubt und mittels eines Dichtrings 49 gegenüber diesem abgedichtet ist. Der Pumpenstößel 47 setzt sich oberhalb des Deckels 36 mit einem Druckstück 50 fort, wobei auf dieses und somit auf den Pumpenstößel 47 und den Pumpenkolben 44 ein Pumpbügel 51a wirkt. Dieser ist über eine Exzenterwelle 51b mit dem Pumphebel 51 verbunden und an einem Lagerauge 52 des Deckels angelenkt. Ein Niederdrücken des Pumphebels 51 führt somit zu einer axial nach unten gerichteten Bewegung des Pumpenstößels 47. Zur Rückführung des Pumpenkolbens 44 mit dem Pumpenstößel 47 ist eine Schraubenfeder 53 vorgesehen, die sich einerseits an einem Umfangsring 54 am Pumpenstößel 47 und andererseits an einer Ringscheibe 55 abstützt, die auf einer Ringschulter 56 in der Umfangswand 18 der Pumpenzylinderkammer 9 eingebracht ist. Die Ringschulter 56 wird hergestellt, indem das Strangpressprofil von der oberen Seite her aufgebohrt wird. Daher hat der obere Teil der Pumpenzylinderkammer 9 einen größeren Durchmesser als der untere Teil der Pumpenzylinderkammer 9.
In das Bodenteil 35 ist ein Einsatzteil 57 eingeschraubt, dessen Außenkontur aus einem oberen, rund überdrehten Sechskantteil 58 mit umlaufender Nut 73, einem unteren Gewindeteil 59 und einem zwischenliegenden Einstich für einen Dichtring 69 gebildet ist.
Mit Hilfe des Sechskantabschnitts 58 wird das Profilrohr 2 auf dem Bodenteil 35 zentriert. Am Deckel 36 erfolgt die Zentrierung über die Führungshülse 48.
Das Einsatzteil 57 ist hohl ausgebildet. Der dadurch gebildete, zentrische, im Wesentlich zylindrische Hohlraum 60 innerhalb des Einsatzteils ist über eine verschließbare Durchgangsöffnung 61 mit dem darüber liegenden Druckraum 45 verbunden. Im unteren Bereich des Hohlraums 60 ist ein Verbindungskanal 62 zur Hubzylinderkammer 3 vorgesehen. Bestandteil des Verbindungskanals 62 ist eine Sacklochbohrung 63 im Bodenteil 35, die mit einer trapezförmigen Ausnehmung der im Bodenteil 35 fortgesetzten Hubzylinderkammer verbunden ist.
Innerhalb des Hohlraums 60 ist ein als Ventilkugel ausgebildeter Ventilkolben 65 vorgesehen, welcher die Durchgangsöffnung 61 aufgrund der Federkraft einer Feder 66 verschließt.
Zwischen dem Einsatzteil 57 und der Pumpenzylinderkammerwand 18 ist ein im Wesentlichen ringförmiger Versorgungsraum 67 gebildet. Der Versorgungsraum 67 ist konzentrisch zur Durchgangsöffnung 61 und zum Hohlraum 60 angeordnet. Der Versorgungsraum 67 ist über die Nuten 24, 25 mit den Tankkammern 12, 13 kommunizierend verbunden. Nach unten hin wird der Versorgungsraum 67 durch das Bodenteil 35 begrenzt, wobei der Versorgungsraum 67 gegenüber der Hubzylinderkammer 3 über die Dichtringe 68,69 abgedichtet ist.
Im oberen Bereich der Versorgungskammer 67 ist ein Ringspalt 70 zwischen Einsatzteil 57 und Wand 18 gebildet. Der Ringspalt 70 stellt eine Ventilöffnung zwischen Druckraum 45 und Versorgungsraum 67 dar. Der Ringspalt 70 wird allseitig von einem flachen, als Ringteil 71 ausgebildeten Ventilelement überragt. Das Ringteil 71 ist aus elastischem Material, vorzugsweise Polyurethan, gefertigt. Das Ringteil 71 muss elastisch und ausreichend stabil sein, um einerseits den Ringspalt 71 abzudichten und andererseits um den auf es wirkenden Druckkräften Stand zu halten.
Das Ringteil 71 ist in einer Umfangsnut 72 axial verschieblich gelagert, wobei die Umfangsnut 72 breiter ist als das Ringteil 71. Das Ringteil 71 liegt einerseits in der Umfangsnut 72 und andererseits auf der Oberfläche des Einsatzteils 57 dichtend auf. Wird der Pumpenkolben 44 nach oben bewegt, entsteht in dem Druckraum 45 ein Unterdruck, wodurch das Ringteil 71 in axialer Richtung nach oben bewegt wird und so eine Verbindung zwischen Druckraum 45 und den Tankkammern 11, 12, 13, 14 geschaffen wird, wodurch Hydraulikmittel in den Druckraum über die Nuten 24, 25, den Versorgungsraum 67, den Ringspalt 71 und den Spalt zwischen Ringteil 71 und Einsatzteil 57 nachfließen kann. Wird dagegen der Pumpenkolben 44 axial nach unten bewegt, wird das Ringteil 71 aufgrund des entstehenden Überdrucks dichtend auf die Nutwand und die Oberfläche des Einsatzteils 57 gedrückt. Im Idealfall liegen die untere Nutseitenwand und die Oberfläche des Einsatzteils 57 exakt in einer Ebene.
Ein Nachfließen des Hydraulikmittels in den Druckraum 45 über den Versorgungsraum 67 wird dadurch erleichtert, dass das Einsatzteil 57 eine mehreckige Kontur aufweist. Hierdurch werden Verbindungen mit großem freien Querschnitt zwischen den Nuten 24, 25 und dem Druckraum 45 geschaffen. Eine Verteilung des Hydraulikmittels innerhalb des Versorgungsraums 67 wird durch eine Umfangsnut 73 im Einsatzteil 57 gewährleistet.
An der Unterseite des Pumpenstößels 47 ist ein Betätigungsstift 74 vorgesehen. Dieser drückt den Ventilkolben 65 nach Überwinden eines Druckpunktes entgegen der Kraft der Feder 66 nach unten, so dass die Durchgangsöffnung 61 freigegeben wird. Der Hubkolben 36 senkt nun ab und verdrängt Hydraulikmittel über den Verbindungskanal 62 und den Hohlraum 60 sowie die offene Durchgangsöffnung 61 in den Druckraum 45. Von dort gelangt das Hydraulikmittel über eine in der Wand 18 vorgesehene Drosselkerbe 75 und einen Kanal 76 innerhalb des Pumpenkolbens 44 in den Pumpenstößelraum 46, und von dort weiter über die Nuten 26, 27 in die Tankkammern 12,13.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, auf den Kanal 76 im Pumpenkolben 44 zu verzichten und die Drosselkerbe 75 entsprechend in axialer Richtung zu verlängern. Dies hätte den Vorteil, dass auf die Einbringung des Kanals 76 im Pumpenkolben 44 verzichtet werden kann.
Der Druckpunkt, nach dessen Überwindung der Betätigungsstift 74 den Ventilkolben 65 verschiebt, wird im wesentlichen von dem unterhalb des Druckstücks 50 angeordneten Federstahlring 79 durch Einpressen in den Konus erzeugt. Die Bedienperson spürt diesen Moment durch den erhöhten Kraftbedarf.
Das beschriebene Hydraulikgerät 1 hat folgende Arbeitsweise: Zur Betätigung des Hydraulikgeräts 1 ist der Pumphebel 51 abwärts, also gegen die Richtung der Federkraft der Schraubenfeder 53 zu bewegen. Hierbei wird der Pumpenkolben 44 nach unten bewegt. Unter der Wirkung der Schraubenfeder 53 wird der Kolben 44 und mit ihm der Pumphebel 51 in seiner Ausgangslage zurückgeführt. Bei diesem Saughub wird das Ringteil 71 angehoben und gibt den Ringspalt 70 frei. Das in den Tankkammern 11, 12, 13, 14 befindliche Hydraulikmittel wird über die Nuten 25, 26 und den Versorgungsraum 67 und schließlich den Ringspalt 70 in den Druckraum 45 innerhalb der Pumpenzylinderkammer 9 gesaugt. Beim nachfolgenden Pumphub verschließt das Ringteil 71 den Ringspalt 70. Das unter Druck im Druckraum befindliche Hydraulikmittel öffnet gegen die Wirkung der Kegelfeder 66 das Kugelventil mit der Ventilkugel 65, so dass das Hydraulikmittel durch die axial verlaufende Durchgangsöffnung 61 über den Hohlraum 16 innerhalb des Einsatzteils 57 in die Hubzylinderkammer 3 gelangt und den Kolben 36 anhebt. Nach Beendigung des Pumphubs verschließt der Ventilkolben 65 unter Wirkung der Kegelfeder 66 die Durchgangsöffnung 61, so dass der Druckraum 45 bis zum nächsten Pumpenhub bzw. bis zu dem nachstehend beschriebenen Senkvorgang verschlossen bleibt.
Der Pumpvorgang kann so oft wiederholt werden, bis der Kolben 36 in seine oberste Lage gelangt ist. Sowie die Bohrung 42 des Kolbens 36 eine nicht dargestellte, in die Zeichenebene hineinragende Verbindung zwischen den Dichtungen 38 und 41 gelegene Verbindung zu einer Tankkammer erreicht hat, strömt das Hydraulikmittel über diese Verbindung in die Tankkammern zurück. Ein weiteres Anheben des Kolbens 36 ist damit verhindert.
Falls der Absenkvorgang bewusst eingeleitet werden soll, muss der eindeutig erkennbare Druckpunkt im Moment, wo der von oben mit dem Pumpstößel 47 mitlaufende Federstahlring 79 im Konusteil 77 der Buchse 80 aufläuft, überwunden werden, um den Pumpenstößel 57 weiter nach unten zu bewegen.
Zum Absenken des Hubkolbens 36 ist der Pumphebel 51 und der Pumpbügel 51a in seine unterste Position, d. h. bis auf Endanschlag des Druckstücks 50 auf der Buchse 80 zu bewegen. In dieser Position trifft der Betätigungsstift 74 auf die Ventilkugel 65. Diese gibt die Durchgangsbohrung 61 frei, wodurch Hydraulikmittel aus der Hubzylinderkammer 3 in den Druckraum 45 und von dort über die Drosselkerbe 75 in den Pumpenstößelraum 46 und von dort über die Nuten 26, 27 in die Tankkammern 12, 13 gelangt.
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