Zylinderanordnung mit einstellbarem Anschlag

Abstract

 Es wird eine Zylinderanordnung vorgeschlagen, mit einem Zylinder (10), welcher ein Zylindergehäuse (12) und eine Kolbenstange (18) aufweist, und einer Distanzscheibenanordnung (30), welche einen Träger (32) und eine Vielzahl von mit dem Träger (32) verbundene bewegliche Distanzscheiben (34) umfasst. Die Distanzscheiben (34) sind in eine Aufbewahrstellung (34a) und in eine Anschlagstellung (34b) schwenkbar, wobei die Distanzscheiben (34) in der Anschlagstellung (34b) einen mechanischen Anschlag bilden und das Einfahren der Kolbenstange (18) relativ zum Zylindergehäuse (12) begrenzen. Die Anschlagposition ist dabei von der Anzahl der in Anschlagstellung gebrachten Distanzscheiben (34) abhängig. Die Zylinderanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzscheibenanordnung (30) angrenzend zur Kolbenstange (18) mit dem Zylinder (10) verbunden ist, die Distanzscheiben (34) eine an die Kolbenstange (18) angepasste Form aufweisen und in der Anschlagstellung (34b) die Kolbenstange umgebend angeordnet sind, wobei der Anschlag zwischen dem Zylindergehäuse (12) und der Kolbenstange (18) ausgebildet wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Zylinderanordnung mit einem Zylinder, welcher ein Zylindergehäuse und eine einfahrbare und ausfahrbare aus dem Zylindergehäuse ragende Kolbenstange aufweist, und einer Distanzscheibenanordnung, welche einen Träger und eine Vielzahl von mit dem Träger verbundene bewegliche Distanzscheiben umfasst, wobei die Distanzscheiben in eine Aufbewahrstellung und in eine Anschlagstellung schwenkbar sind und wobei die Distanzscheiben in der Anschlagstellung einen mechanischen Anschlag bilden und das Einfahren der Kolbenstange relativ zum Zylindergehäuse begrenzen, um eine Anschlagposition für die Kolbenstange zu definieren, wobei die Anschlagposition von der Anzahl der in Anschlagstellung gebrachten Distanzscheiben abhängt.

[0002] Um die Position von Transportradanordnungen an dem Rahmen von Sä- und Bodenbearbeitungsmaschinen zu steuern, werden oftmals hydraulische Zylinder eingesetzt. Üblicherweise sind diese Zylinder bei maximaler Rahmenhöhe vollständig aus- und bei minimaler Rahmenhöhe vollständig eingefahren. Bei vollständig und teilweise eingefahrener Stellung der Zylinder sind die am Rahmen montierten Bodenbearbeitungs- oder Säeinrichtungen mit dem Boden im Eingriff. Um eine gewünschte Bodeneingriffstiefe beizubehalten, ist es erforderlich, die Länge der Zylinder präzise und reproduzierbar zu steuern. Andere landwirtschaftliche Geräte und andere zylinderbetriebene Vorrichtungen unterliegen ähnlichen Bedingungen bezüglich einer Steuerung des Zylinderhubs.

[0003] Erhältliche Anordnungen zur Einstellung von Zylinderhublängen umfassen Ventile, welche die Menge der im Zylinder befindlichen hydraulischen Flüssigkeit steuern. Unterschiedliches hydraulisches Ansprechverhalten der Ventile oder Leckagen hydraulischer Dichtmittel beeinflussen die Präzision und Reproduzierbarkeit derartiger Anordnungen nachteilig.

[0004] Ferner werden zur Steuerung der Rahmenhöhe mechanische Anschläge verwendet, welche an den Verbindungsgestängen zwischen Zylinder und Radanordnung angeordnet sind. Eine derartige Gestängeeinrichtung wird beispielsweise in der US 5,988,293 A1 offenbart. Zunehmende Belastungen, welche über das Gestänge übertragen werden müssen, lassen die Festigkeitsanforderungen des Gestänges ansteigen.

[0005] Andere mechanische Vorrichtungen umfassen schraubenartige Anschläge, aber auch austauschbare Vorrichtungen unterschiedlicher Dicke, die an eine Kolbenstange geklemmt werden, werden allgemein verwendet. Derartige Klemmvorrichtungen sind ungenau, weisen eine schlechte Einstellmöglichkeit der Arbeitsposition auf und sind leicht zu verlieren oder können falsch angebracht werden.

[0006] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Zylinderanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, durch welche die vorgenannten Probleme überwunden werden.

[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

[0008] Erfindungsgemäß wird eine Zylinderanordnung der eingangs genannten Art derart ausgebildet, dass die Distanzscheibenanordnung angrenzend zur Kolbenstange mit dem Zylinder verbunden ist, die Distanzscheiben eine an die Kolbenstange angepasste Form aufweisen und in der Aufbewahrstellung von der Kolbenstange entfernt und in der Anschlagstellung die Kolbenstange umgebend angeordnet sind, wobei der Anschlag zwischen dem Zylindergehäuse und der Kolbenstange ausgebildet wird.

[0009] An dem Zylinder sind eine Reihe von dünnen Distanzscheiben gelagert, die ein ausgeschnittenes, an die Kolbenstange angepasstes Profil aufweisen. Ein Lagermechanismus, der entweder an dem Kolbenstangenende oder am Zylindergehäuse angebracht ist, trägt mehrere Distanzscheiben, welche zwischen einer Aufbewahrstellung und einer Anschlagstellung verschwenkt werden können. Eine ausgewählte Anzahl von Distanzscheiben ist zwischen dem Kolbenstangenende und der Kolbenstangenführung in Anschlagstellung positioniert, um das Maß der Zylinderrückstellung zu beschränken. Die einzelnen Distanzscheiben sind zwischen den Stellungen auf einer parallel zu der Zylindermittellängsachse gelegenen Schwenkwelle schwenkbar. Ein schwenkbarer und federvorgespannter Arretierhebel greift in auf dem Distanzscheibenprofil ausgebildete Aussparungen ein, um einzelne Distanzscheiben jeweils in der Aufbewahr- oder Anschlagstellung zu arretieren. Durch Einsetzen von dickeren Distanzscheiben, die zwischen den eigentlichen Distanzscheiben und dem Anschlagteil angeordnet werden, sind eine Vielzahl von Arbeitsbereichen einstellbar. Das Anschlagteil kann, je nach Lagermechanismus für die Distanzscheiben, entweder ein Kolbenstangenende oder eine Kolbenstangenführung sein. Die dickeren befestigten Distanzscheiben werden durch Bolzen oder andere geeignete Verbindungselemente gehalten.

[0010] Das beschriebene Distanzscheibenpaket ermöglicht im Vergleich zu Systemen, die die Hydraulikflüssigkeit im Zylinder begrenzen, eine präzisere, reproduzierbarere und konstantere Steuerung der Zylinderrückstellung (Längensteuerung des Hydraulikzylinders). Die Anfälligkeit gegenüber unterschiedlicher Ansprechverhalten von Ventilen und hydraulischer Dichtungsleckagen sind beseitigt. Das beschriebene Distanzscheibenpaket ermöglicht im Vergleich zu Systemen, die an die Zylinderkolbenstange geklemmt werden, eine präzisere und leichter einstellbare Zylindersteuerung. Das Distanzscheibenpaket kann dünne Distanzscheiben gleicher Dicke aufweisen, um einen einfachen Abzählprozess zur Bestimmung der gesamten Dicke zu gewährleisten. Abwechselnde Distanzscheibenformen erleichtern den Zähl- und Einstellungsvorgang, insbesondere wenn die Bedienperson Handschuhe trägt. Die festen Distanzscheiben ermöglichen es auf einfache Weise, mit weniger Gewicht und Aufwand und mit mehr Flexibilität als mit mehreren dünnen Distanzscheiben, die Einstellbereiche zu wechseln.

[0011] Die oben beschriebenen am Zylinder montierten Distanzscheibenpakete weisen gegenüber mechanischen Anschlägen, die an ein Gestänge zwischen Zylinder und Radkonstruktion montiert werden, geringere Abmaße, Kosten und Festigkeitsanforderungen auf. Die am Zylinder montierten Distanzscheibenpakete begrenzen hydraulisch erzeugte Rückhubbelastungen im Zylinder und an der Distanzscheibenpaketanordnung selbst, anstatt diese auf ein Gestänge zu übertragen und reduzieren dadurch die Festigkeitsanforderungen an das Gestänge. Die oben beschriebenen am Zylinder montierten Distanzscheibenpakete erleichtern gegenüber am Zylinder montierten schraubenartigen Anschlägen, reproduzierbarere und beständigere Einstellungen. Eine einfache Abzählung der sich im Eingriff befindlichen Distanzscheiben ermöglicht eine schnelle Auswahl und Ermittlung der Einstellung. Durch die Distanzscheibenpaketanordnung werden ferner Korrosionsprobleme überwunden, die bei Gewindeverbindungen auftreten können, und die abwechselnden Distanzscheibenformen bilden Fingerhalter zur einfacheren Unterscheidung nebeneinander liegender Distanzscheiben, wenn diese zwischen ihrer Anschlag- und Aufbewahrungsstellung verschwenkt werden. Die abwechselnden Distanzscheibenformen erleichtern auch den Abzählvorgang der Distanzscheiben für eine präzise und reproduzierbare Einstellung.

[0012] Anhand der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben und erläutert.

[0013] Es zeigt:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht eines Hydraulikzylinders mit einem montierten Distanzscheibenpaket,

Fig. 2

eine vergrößerte perspektivische, teilweise in Einzelteildarstellung dargestellte Ansicht des Kolbenstangenendes gemäß Figur 1 und

Fig. 3

eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer gegenüberliegenden Seite des Kolbenstangenendes aus Figur 2

[0014] Ein hydraulischer Zylinder 10 umfasst ein Zylindergehäuse 12 mit einem Kolbenbodenende 14 und einem Kolbenstangenende 16. Eine Kolbenstange 18 ist mit einem im Zylindergehäuse 12 gelagerten herkömmlichen Kolben (nicht gezeigt) verbunden. Hydraulikanschlüsse 20, 22 an dem Kolbenstangenende 16 und dem Kolbenbodenende 14 sind mit einer druckbeaufschlagten Hydraulikquelle verbunden und münden an gegenüberliegenden Seiten des Kolbens in das Zylindergehäuse 12. Durch Druckbeaufschlagung des Hydraulikanschlusses 20 relativ zum Hydraulikanschluss 22 wird die Kolbenstange 18 ein- und durch Druckbeaufschlagung des Hydraulikanschlusses 22 relativ zum Hydraulikanschluss 20 ausgefahren.

[0015] Um das Einfahren der Kolbenstange zur Höheneinstellung der Werkzeuge oder für andere Funktionen einzustellen, ist eine Distanzscheibenpaketanordnung 30 mit dem Zylinder 10 verbunden. Die Distanzscheibenpaketanordnung 30 umfasst einen Träger 32, welcher mehrere bewegliche Distanzscheiben 34 schwenkbar trägt, wobei die Distanzscheiben 34 Aussparungen 36 aufweisen, die im Wesentlichen an die Kolbenstange 18 angepasst sind. Die Distanzscheiben 34 sind um 180° zwischen einer Aufbewahrstellung 34a, in der sie von der Kolbenstange 18 entfernt sind, und einer Anschlagstellung 34b, in der die Aussparungen 36 im Wesentlichen die Kolbenstange umschließen, schwenkbar. Die Distanzscheiben 34 stellen in der Anschlagstellung 34b einen mechanischen Anschlag zwischen einem Ende 12e des Zylindergehäuses 12 und einem Ende 38 der Kolbenstange 18 dar. Die Einfahrlänge der Kolbenstange 18 ist abhängig von der Anzahl der Distanzscheiben 34 die in Anschlagstellung 34b gebracht wurden. Wie dargestellt ist, ist der Träger 32 mit dem Ende 38 der Kolbenstange 18 verbunden, um sich mit der Kolbenstange 18 zu bewegen. Der Träger 32 kann jedoch auch, wenn gewünscht, mit dem Zylindergehäuse 12 verbunden werden.

[0016] Eine Kolbenstangenhalterung 40 umfasst Seitenlaschen 42 die mit einem Kolbenstangenverbindungsteil 44 verbunden sind und sich zu einer auf einer Verbindungsmuffe 47 der Kolbenstange 18 angeordneten Querplatte 46 erstrecken. Montagebolzen 48, 50, 52 erstrecken sich durch die Querplatte 46 in eine erste Trägerplatte 60 und spannen eine bereichseinstellende feste Distanzscheibe 62 zwischen der Querplatte 46 und der Trägerplatte 60 ein. Eine Bedienperson kann über mehrere feste Distanzscheiben 62 verschiedener Dicken verfügen, die üblicherweise eine kombinierte Dicke mehrerer beweglicher Distanzscheiben 34 übersteigen, und die Dicke der ausgewählten festen Distanzscheibe bestimmen den Einstellungsbereich, der durch die beweglichen Distanzscheiben 34 zur Verfügung gestellt wird.

[0017] Bolzen 70, 72, 74 erstrecken sich durch die erste Trägerplatte 60 in vorgesehene Öffnungen einer zweiten Trägerplatte 76 sowie durch Abstandshülsen 80, 82, 84, und sichern die zweite Trägerplatte 76 parallel beabstandet zur ersten Trägerplatte 60 auf der entgegen gesetzten Seite der Distanzscheiben 34. Endbereiche an den Distanzscheiben 34, die den Endbereichen mit den Aussparungen 36 gegenüberliegen, weisen Öffnungen auf, durch die die Abstandshülse 82 geführt wird, um die Distanzscheiben 34 um eine Achse parallel zu der Längsachse der Kolbenstange 18, jedoch beabstandet dazu, zu verschwenken. Die Distanzscheiben 34 stützen sich in ihrer Aufbewahrstellung 34a an der Abstandshülse 80 ab. In der Anschlagstellung 34b umgeben die Aussparungen 36 der Distanzscheiben 34 die Kolbenstange 18, so dass die Distanzscheiben 34, die Trägerplatten 46, 60 und die feste Distanzscheibe 62 beim Einfahren der Kolbenstange 18 in den Zylinder 10 einen festen Anschlag für die Kolbenstange 18 bilden..

[0018] Es ist eine Arretiereinrichtung 90 vorgesehen, die ebenfalls zwischen den Trägerplatten 60, 76 montiert ist, um die Distanzscheiben 34 auswählbar entweder in der Aufbewahrstellung 34a oder in der Anschlagstellung 34b zu arretieren. Die Distanzscheiben 34 weisen einen ersten Satz Vertiefungen 92 und einen zweiten Satz Vertiefungen 94 auf, der um 180° um den Bolzen 72 versetzt angeordnet ist. Die Arretiereinrichtung 90 umfasst einen federvorgespannten Stab oder Riegel 100, welcher mit den Vertiefungen 92, 94 in Eingriff tritt und zu der Unterseite der Distanzscheiben 34 ausgerichtet ist (wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist), um die Distanzscheiben 34 sowohl in der Aufbewahrstellung 34a als auch in der Anschlagstellung 34b zu sichern. Ein Arretierhebel 104 ist vorgesehen, mit dem der Riegel 100, innerhalb von Führungsöffnungen 108, aus den auf der Unterseite ausgerichteten Vertiefungen 92, 94 heraus in eine Abwärtsrichtung gezwungen werden kann, um ein Verschwenken der Distanzscheiben 34 zu ermöglichen. Eine Federkonstruktion 112 spannt den Arretierhebel 104 und den Riegel 100 um die Achse des Bolzens 70 in Richtung einer Arretierposition für die Distanzscheiben 34 vor.

[0019] Die schwenkbaren Distanzscheiben 34 sind an Stellen 134 unterschiedlich ausgebildet, um eine Bedienung der Distanzscheiben 34 beim Verschwenken zwischen den beiden Stellungen 34a, 34b zu erleichtern. Die unterschiedlichen Ausbildungen der Distanzscheiben weisen versetzte Absätze 136 auf, die der Bedienperson ein genaues Abzählen der Distanzscheiben für eine präzise Tiefeneinstellung ermöglichen. Die Ausbildungen erleichtern des Weiteren das Trennen und Bewegen der Distanzscheiben zwischen den Stellungen.

[0020] Auch wenn die Erfindung lediglich anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung sowie der Zeichnung viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Varianten, die unter die vorliegende Erfindung fallen.

Ansprüche

1. Zylinderanordnung mit einem Zylinder (10), welcher ein Zylindergehäuse (12) und eine einfahrbare und ausfahrbare aus dem Zylindergehäuse (12) ragende Kolbenstange (18) aufweist, und einer Distanzscheibenanordnung (30), welche einen Träger (32) und eine Vielzahl von mit dem Träger (32) verbundene bewegliche Distanzscheiben (34) umfasst, wobei die Distanzscheiben (34) in eine Aufbewahrstellung (34a) und in eine Anschlagstellung (34b) schwenkbar sind und wobei die Distanzscheiben (34) in der Anschlagstellung (34b) einen mechanischen Anschlag bilden und das Einfahren der Kolbenstange (18) relativ zum Zylindergehäuse (12) begrenzen, um eine Anschlagposition für die Kolbenstange (18) zu definieren, wobei die Anschlagposition von der Anzahl der in Anschlagstellung gebrachten Distanzscheiben (34) abhängt, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzscheibenanordnung (30) angrenzend zur Kolbenstange (18) mit dem Zylinder (10) verbunden ist, die Distanzscheiben (34) eine an die Kolbenstange (18) angepasste Form aufweisen und in der Aufbewahrstellung (34a) von der Kolbenstange (18) entfernt und in der Anschlagstellung (34b) die Kolbenstange umgebend angeordnet sind, wobei der Anschlag zwischen dem Zylindergehäuse (12) und der Kolbenstange (18) ausgebildet wird.

2. Zylinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzscheibenanordnung (30) mit der Kolbenstange (18) verbunden ist, um sich beim Ein- und Ausfahren mit der Kolbenstange (18) zu bewegen.

3. Zylinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Kolbenstange (18) verbundene Kolbenstangenhalterung (40) vorgesehen ist, mit der eine feste Distanzscheibe (62) gehalten wird, wobei durch die feste Distanzscheibe (62) der durch die beweglichen Distanzscheiben (34) einstellbare Bereich festlegbar ist.

4. Zylinderanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Distanzscheiben (34) schwenkbar mit der Kolbenstangenhalterung (40) verbunden sind.

5. Zylinderanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Kolbenstangenhalterung (40) verbundene Arretiervorrichtung (90) vorgesehen ist, mit der die beweglichen Distanzscheiben (34) in einer Aufbewahrstellung (34a) und einer Anschlagstellung (34b) arretierbar sind.

6. Zylinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Distanzscheiben (34) unterschiedlich ausgestaltet sind, um den Zugriff auf die Distanzscheiben (34) beim Verschwenken zwischen der Aufbewahrstellung (34a) und der Anschlagstellung (34b) zu erleichtern.

7. Zylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Zylinder (12) verbundene Arretiervorrichtung (90) vorgesehen ist, welche gegen die Distanzscheiben (34) vorgespannt ist, um diese in einer ausgewählten Aufbewahrstellung (34a) oder Anschlagstellung (34b) zu sichern.

8. Zylinderanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (90) einen federvorgespannten Riegel (104) umfasst, welcher zwischen einer Verriegel- und einer Freigabeposition bewegbar ist, und die Distanzscheiben (34) erste und zweite Vertiefungen (92, 94) aufweisen, wobei die ersten Vertiefungen (92) mit dem Riegel (104) in einer Verriegelposition in Eingriff stehen, wenn die Distanzscheiben (34) in der Aufbewahrstellung (34a) sind und die zweiten Vertiefungen (94) mit dem Riegel (104) in einer Verriegelposition in Eingriff stehen, wenn die Distanzscheiben (34) in der Anschlagstellung (34b) sind.

9. Zylinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Distanzscheiben (34) um 180 Grad um eine parallel zur Kolbenstangenlängsachse gelegenen Achse (72) verschwenkbar sind und eine bogenförmige Aussparung (36) aufweisen, mit der die Distanzscheiben (34) in der Anschlagstellung (34b) die Kolbenstange (18) umgeben.

10. Zylinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nebeneinander liegend angeordnete Distanzscheiben (34) unterschiedliche Formen aufweisen, um eine Trennung und Bewegung der Distanzscheiben (34) zwischen den Stellungen (34a, 34b) zu erleichtern.

11. Zylinderanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Distanzscheibe (62) durch andere feste Distanzscheiben unterschiedlicher Dicke austauschbar ist, um einen definierten Einstellbereich zu wechseln.

Zeichnung