AT12806U1

AT12806U1 - CYLINDER WITH MECHANICAL UNLOCKING

Info

Publication number: AT12806U1
Application number: ATGM639/2011U
Authority: AT
Inventors: Bernhard Praesent
Original assignee: Skardelly Thomas; Skardelly Engineering
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2012-12-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stellzylinder bestehend aus einer Kolbenstange (1), einem Kolben (2) und einem Zylinder (7), wobei der Arbeitshub(a) durch Beaufschlagung eines hydraulischen oder pneumatischen Mediums in den Raum (C) ausgeführt wird. Der Stellzylinder wird in seiner Endlage durch ein Verriegelungselement (6), welches über einen im Gehäuse (3) geführten Verriegelungskolben (4) eine radiale Kraft auf eine Ausnehmung (c) in der Kolbenstange (1) ausübt, mechanisch verriegelt. Der Stellzylinder kann aus seiner verriegelten Endlagenposition durch eine mechanische Krafteinwirkung in Kolbenstangenachsenrichtung in die jeweils andere Endlage gebracht werden. Somit kann ein vom Druck des hydraulischen oder pneumatischen Systems unabhängiger, mechanischer Überlastschutz erreicht werden.The invention relates to an actuating cylinder consisting of a piston rod (1), a piston (2) and a cylinder (7), wherein the working stroke (a) by applying a hydraulic or pneumatic medium in the space (C) is performed. The actuating cylinder is mechanically locked in its end position by a locking element (6) which exerts a radial force on a recess (c) in the piston rod (1) via a locking piston (4) guided in the housing (3). The actuating cylinder can be brought from its locked end position by a mechanical force in the piston rod axis direction in the other end position. Thus, an independent of the pressure of the hydraulic or pneumatic system, mechanical overload protection can be achieved.

Description

österreichisches Patentamt AT 12 806 Ul 2012-12-15Austrian Patent Office AT 12 806 Ul 2012-12-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen mechanisch verriegelbaren Hydraulik- oder Pneumatikzylin-der, der in seinen Endlagen durch ein Verriegelungselement mechanisch blockiert wird. Diese mechanische Verriegelung kann jedoch durch eine konstruktiv frei wählbare Auslösekraft welche von außen auf die Kolbenstange in axialer Richtung wirken soll, aufgehoben werden. Damit kann ein mechanisch auslösbarer Überlastschutz dargestellt werden, der unabhängig von der Hydraulik- oder Pneumatikeinheit wirkt und damit die Kolbenstange entriegelt und um einen konstruktiv vordefinierten Arbeitshub verschieben kann.Description: [0001] The invention relates to a mechanically lockable hydraulic or pneumatic cylinder which is mechanically blocked in its end positions by a locking element. However, this mechanical locking can be canceled by a structurally freely selectable release force which is to act on the piston rod in the axial direction from the outside. Thus, a mechanically triggered overload protection can be displayed, which acts independently of the hydraulic or pneumatic unit and thus unlocks the piston rod and can move to a structurally predefined stroke.

[0002] Derzeit am Markt bekannte Hydraulik- oder Pneumatikzylinder mit formschlüssiger Endlagenverriegelung besitzen keine Möglichkeit die Verriegelung auf rein mechanischem Wege, durch eine in Kolbenstangenachsrichtung wirkende, definierte Krafteinwirkung wieder zu entriegeln. Bei bekannten Systemen muss die mechanische Verriegelung immer erst durch Beaufschlagung eines hydraulischen oder pneumatischen Mediums entriegelt werden um den Arbeitshub der Kolbenstange ausführen zu können. Die mechanische Verriegelung dient bei diesen Systemen als Sicherheit gegen ungewollte Hubbewegungen der Kolbenstange bei Ausfall des hydraulischen oder pneumatischen Systemdruckes. Die Sicherheit der mechanischen Verriegelung ist dabei meist um ein Vielfaches höher als die hydraulische oder pneumatische Ausrückkraft der Kolbenstange, bzw. entspricht der Festigkeit des am schwächsten dimensionierten Bauteils im System.Currently known on the market hydraulic or pneumatic cylinders with positive Endlagenverriegelung have no way to unlock the lock in a purely mechanical way, by acting in Kolbenstangenachsrichtung, defined force again. In known systems, the mechanical lock must always be unlocked by applying a hydraulic or pneumatic medium to perform the working stroke of the piston rod can. The mechanical locking is used in these systems as security against unwanted strokes of the piston rod in case of failure of the hydraulic or pneumatic system pressure. The safety of the mechanical locking is usually many times higher than the hydraulic or pneumatic disengagement of the piston rod, or corresponds to the strength of the weakest dimensioned component in the system.

[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde einen mechanisch verriegelbaren hydraulischen oder pneumatischen Stellzylinder, unabhängig von der hydraulischen oder pneumatischen Ausrückkraft durch eine konstruktiv vordefinierte Krafteinwirkung in Kolbenstangenachsrichtung mechanisch entriegeln zu können.The invention is therefore the object of a mechanically lockable hydraulic or pneumatic actuating cylinder to be able to unlock mechanically independent of the hydraulic or pneumatic disengaging force by a structurally predefined force in Kolbenstangenachsrichtung.

[0004] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit Hilfe eines mechanischen Sperrelements welches über einen federbelasteten Verriegelungskolben radial auf eine Ausnehmung in der Kolbenstange drückt und diese somit in axialer Richtung blockiert. Durch die konstruktiv frei wählbare, mechanische Entriegelungskraft kann diese jeden beliebigen Betrag - unabhängig von der hydraulischen oder pneumatischen Ausrückkraft - annehmen. Dabei kann die mechanische Entriegelungskraft um ein Vielfaches kleiner aber auch größer als die hydraulische oder pneumatische Ausrückkraft der Kolbenstange sein.The invention solves the problem by means of a mechanical locking element which presses radially on a recess in the piston rod via a spring-loaded locking piston and thus blocks it in the axial direction. Due to the structurally freely selectable, mechanical unlocking force, this can take any amount - regardless of the hydraulic or pneumatic release force - assume. In this case, the mechanical unlocking force can be many times smaller but also greater than the hydraulic or pneumatic disengagement force of the piston rod.

[0005] Der dadurch erzielte Effekt der Erfindung bezieht sich auf die Möglichkeit durch eine spezielle Gestaltung der Ausnehmung in der Kolbenstange, der Geometrie des Verriegelungskolbens im Bereich der Kontaktfläche zum Verriegelungselement und der eingestellten Federkraft, eine mechanische Entriegelung der Kolbenstange mit einer definierten Entriegelungskraft zu erreichen.The effect achieved by the invention thus relates to the possibility of a special design of the recess in the piston rod, the geometry of the locking piston in the contact surface to the locking element and the set spring force to achieve a mechanical unlocking of the piston rod with a defined unlocking force ,

[0006] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen doppeltwirkenden Stellzylinder welcher hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden kann und sich einer mechanisch verriegelten Endlage befindet. Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Stellzylinders.In the drawing, the subject invention is shown, for example. 1 shows a double-acting actuating cylinder which can be actuated hydraulically or pneumatically and is located in a mechanically locked end position. Fig. 2 shows an enlarged view of the adjusting cylinder.

[0007] Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Stellzylinder aus einer Kolbenstange 1 mit der Ausnehmung c, welche mit dem Kolben 2 verbunden ist und im Zylinder 7 geführt wird. Der Stellzylinder kann - entweder hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagt -den Hub a ausführen. Dazu wird über den Eingang A des Gehäuses 3 und über die darin enthaltenein) Querbohrung(en) d das entsprechende Medium in den Raum C eingeleitet und der somit Kolben 2 mit Druck beaufschlagt. Um eine dauernde Krafteinwirkung des Verriegelungselements 6 auf die Kolbenstange 1 in radialer Richtung zu vermeiden, kann gleichzeitig auch die Kammer D über den Eingang B mit dem entsprechenden Arbeitsmedium beaufschlagt werden. Dadurch wird der Verriegelungskolben 4 gegen die Kraft der Feder(n) 5 gedrückt, wodurch das mechanische Verriegelungselement 6 keine Radialkraft auf die Kolbenstange ausüben kann. Das System kann in gesperrter Endlagenposition rein mechanisch in die jeweils andere Endlage gebracht werden. Hierfür muss eine konstruktiv vordefinierte Ausrückkraft in 1 /4According to the illustrated embodiment, the actuating cylinder consists of a piston rod 1 with the recess c, which is connected to the piston 2 and is guided in the cylinder 7. The actuating cylinder can - either hydraulically or pneumatically pressurized - execute the stroke a. For this purpose, via the inlet A of the housing 3 and via the transverse bore (s) d contained therein, the corresponding medium is introduced into the space C and thus the piston 2 is pressurized. In order to avoid a continuous force of the locking element 6 on the piston rod 1 in the radial direction, at the same time the chamber D can be acted upon via the input B with the corresponding working medium. Thereby, the locking piston 4 is pressed against the force of the spring (s) 5, whereby the mechanical locking element 6 can not exert any radial force on the piston rod. The system can be brought into blocked end position purely mechanically in the other end position. For this purpose, a structurally predefined release force in 1/4

Claims

Austrian Patent Office AT 12 806 Ul 2012-12-15 piston rod axis direction are overcome. The design parameters for the amount of disengagement force are the biasing force of the spring (s) 5, the geometric shape of the contour b in the locking piston and the geometric shape of the contour c in the piston rod. Thus, an independent of the pressure of the hydraulic or pneumatic system, mechanical overload protection can be displayed. Claims 1. actuating cylinder consisting of a piston rod (1), a piston (2) and a cylinder (7), characterized in that a power stroke (a) by applying a pressure medium in the space (C) is performed and by a coaxial to the piston rod (1) arranged and axially relatively displaceable locking piston (4) having a piston rod (1) open cavity with a first contour (b) for receiving at least one locking element (6), a system pressure independent mechanical Endlagenverrieglung and a system-independent, mechanical overload release takes place.

2. actuating cylinder according to claim 2, characterized in that the first contour (b) in the direction away from the piston (2) initially widened conically and then parallel to the piston rod (1).

3. adjusting cylinder according to one of claims 1 to 2, characterized in that there is a second contour (c) in the end regions of the piston rod (1), which contour (c) tapers conically to a smaller diameter, then runs parallel to the piston rod and then expanded again conically to the piston rod diameter.

4. adjusting cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the locking piston (4) by disc springs whose force in the direction away from the piston (2) act is applied.

5. actuating cylinder according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Endlagenverriegelung by a number in number and in terms of geometric shape arbitrarily executed blocking element, preferably by at least three circumferentially arranged balls, is executed.

6. actuating cylinder according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cylinder is designed single or double acting.

7. actuating cylinder according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cylinder has an additional hydraulic or pneumatic chamber (D), by the side facing away from the piston (2) of the locking piston (4) and through the housing cover (8). is formed, wherein the chamber (D) via a connection (B) can be acted upon with pressure medium, whereby the blocking element (6) can escape in the radial direction outwardly into the cylindrical portion of the cavity, whereby it comes to the unlocking. For this 2 sheets drawings 2/4