DE19530578C2 - Fluidzylindereinheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fluidzylindereinheit nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Als Fluidzylinder mit einer großen Antriebskraft sind im Stand der Technik die sogenannten Tandem-Fluidzylinder bekannt, die eine Mehrzahl von Fluidzylindereinheiten aufweisen, die in Axialrichtung in Reihe angeordnet sind und eine Mehrzahl von axial zueinander beabstandeten an einer einzigen Kolbenstange befestigter Kolben zur separaten hin- und hergehenden Bewegung innerhalb der jeweiligen Zylindereinheit aufweisen.

Die herkömmlichen Tandem-Fluidzylinder, die wie oben be­ schrieben in Axialrichtung eine Reihe von Fluidzylinder­ einheiten aufweisen, sind in der Lage, eine größere Antriebs­ kraft über den gesamten Antriebshubbereich der Stange zu erzeugen. Da aber eine Mehrzahl von Kolben separat innerhalb der entsprechenden Zylindereinheiten hin- und herbewegt werden, die in Axialrichtung mit einem Ende am anderen verbunden sind, ist es normalerweise der Fall, daß die gesamte Hublänge der Stange im wesentlichen der Hublänge jeder Zylindereinheit entspricht. Daher hat es sich herausgestellt, daß die bestehenden Tandem-Fluidzylinder hinsichtlich der wirksamen Hublänge in Axialrichtung häufig zu lang sind, um in engen begrenzten Räumen angebracht zu werden.

Auf der anderen Seite sind im Stand der Technik Fluidzylinder für größere Antriebskräfte bekannt, die so angeordnet sind, daß sie eine größere Antriebskraft in einer letzteren Hälfte jedes Antriebshubes erzeugen. Ein solcher gattungsgemäßer Fluidzylinder ist beispielsweise in der EP 0 546 862 A1 offenbart. Der Zylinder weist zwei hintereinander angeordnete gleichgroße Zylinderkammern auf, durch die eine Kolbenstange geführt wird. Endseitig ist an der Kolbenstange ein Kolben fest angeordnet. Ein zweiter Kolben steht in der anderen Kammer in gleitender Verbindung mit der Kolbenstange. In einer ersten Phase des Antriebshubs während der der endseitige Kolben mit Druck beaufschlagt wird, bleibt die Stellung des zweiten Kolbens unverändert. Zur Verstärkung der Antriebskraft wird in einer zweiten Phase der zweite Kolben über einen Klemmechanismus fest mit der Kolbenstange verbunden, so daß in dieser Phase die beaufschlagte Fläche und damit die Antriebskraft vergrößert ist.

Fluidzylinder der genannten Art werden auch zum Punktschweißen eingesetzt. So beschreiben die japanischen Offenlegungs­ schriften H5-164111 und H6-42507 Fluidzylinder, in denen ein Booster-Kolben in einer letzteren Hälfte des Antriebshubes einer Stange mit der Stange gekoppelt ist.

Derartige Fluidzylinder entsprechen jedoch im wesentlichen zwei Zylindereinheiten, die in Reihe in Axialrichtung verbunden sind, so daß die Gesamtlänge der Fluidzylinder­ anordnung in einem Ausmaß vergrößert wird, das der Hublänge eines Booster-Kolbens entspricht, so daß der Forderung nach Fluidzylindern mit kompakter Form, insbesondere hinsichtlich ihrer axialen Länge nicht entsprochen wird.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluidzylindereinheit zu schaffen, die eine größere Antriebs­ kraft in einer letzteren Hälfte ihres Antriebshubes erzeugen kann, einen kompakten Aufbau besitzt und gleichzeitig eine gleichmäßige Bewegung des Kolbens gewährleistet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die obengenannte Aufgabe durch eine Fluidzylindereinheit mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der obengenannte Kolbenkopplungsmechanismus eine um den Umfang des kleineren Kolbens ausgebildete Kopplungsnut; eine Mehrzahl von Verriegelungssegmenten, die an dem Teil des größeren Kolbens vorgesehen sind und in ringähnlicher Form um die Kolbenstange angeordnet sind, wobei die Verriegelungssegmente radial verschieblich in und außer Eingriff mit der Kopplungsnut sind; eine Federeinrichtung, die die entsprechenden Verriegelungs­ segmente zu der Kopplungsnut hin drückt; einer Nockenein­ richtung zur Verschiebung der entsprechenden Verriegelungs­ segmente radial in und außer Eingriff mit der Kopplungsnut, wobei die Nockeneinrichtung die Verriegelungssegmente in eine freigegebene Position weg von der Kopplungsnut bewegt, wenn der größere Kolben an der Rückkehrendposition innerhalb des zweiten Zylinders angeordnet ist, und in eine Verriegelungs­ position in Eingriff mit der Kopplungsnut, wenn der kleinere Kolben während eines Antriebshubes der Kolbenstange in Anlage gegen den größeren Kolben gerät.

In diesem Fall werden die Nockeneinrichtungen vor zugsweise durch eine Mehrzahl von Nockenstiften gebildet, die teilweise einziehbar von Stiftaufnahmeöffnungen an dem größeren Kolben vorstehen. Die Nockenstifte werden durch das Verbindungs­ element in die eingezogene Position in den Stiftaufnahmeöff­ nungen gedrückt, wenn der größere Kolben in der Rückkehrendpo­ sition in dem zweiten Zylinder gegen das Verbindungselement anliegt, wodurch die entsprechenden Verriegelungssegmente zu einer Verschiebung in die Freigabeposition weg von der Kopplungsnut gedrängt werden. Die Nockenstifte können aus den Stiftaufnahmeöffnungen vorstehen, sobald der größere Kolben von dem Verbindungselement wegbewegt wird, was den ent­ sprechenden Verriegelungssegmenten gestattet, sich in Kopplungspositionen in Eingriff mit der Kopplungsnut zu bewegen.

Um auch als die obengenannten Ventilmittel zu dienen, sind die Nockenstifte vorzugsweise mit O-Ringen versehen, um lösbar in Eingriff mit Dichtabschnitten der Stiftaufnahmeöffnungen gebracht zu werden. Wenn die Nockenstifte in der Rückkehrend­ position des größeren Kolbens durch Anlage an dem Verbindungs­ element in die eingezogene Position gedrückt werden, werden die entsprechenden O-Ringe außer Eingriff mit den Dichtungs­ abschnitten gebracht, um die zuvor genannte Kammer zur Atmosphäre hin zu öffnen. Sobald der größere Kolben von dem Verbindungselement wegbewegt wird, stehen die Nockenstifte von den Stiftaufnahmelöchern vor, wobei die entsprechenden O-Ringe gegen die Dichtabschnitte anliegen, um die zuvor genannte Kammer von der Atmosphäre abzuschirmen.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Kolbenkopplungsmechanismus eine Kopplungsnut, die um den Umfang des kleineren Kolbens ausgebildet ist; eine Mehrzahl von in einem Kugelhalter an dem größeren Kolben aufgenommenen Kugeln, die in und außer Eingriff mit der Kopplungsnut gebracht werden können; einen hülsenähnlichen Kugelpresser, der gleitend an den äußeren Umfang des Kugelhal­ ters aufgesetzt und axial verschiebbar zwischen einer Verriegelungsposition zum Halten der Kugeln in der Kopplungs­ nut und einer Löseposition zum Freigeben der Kugeln von der Kopplungsnut verschiebbar ist, wobei der Kugelpresser in die Löseposition verschoben wird, wenn der größere Kolben in der Rückkehrendposition gegen das Verbindungselement anliegt, und in die Verriegelungsposition verschoben wird, wenn der größere Kolben von dem Verbindungselement wegbewegt wird; und Federeinrichtungen zum Drücken des Kugelpressers in die Verriegelungsposition.

In diesem Fall sind die obengenannten Ventileinrichtungen vorzugsweise an dem Verbindungselement vorgesehen, wobei sie eine Ventilkammer umfassen, die die Kammer an der Kopfseite des zweiten Zylinders über einen Luftdurchgang mit der Atmosphäre verbindet, und ein in der Ventilkammer angeordnetes Ventilelement zum öffnen und Schließen des Luftdurchgangs. Das Ventilelement wird durch eine Feder ständig dazu gedrängt, teilweise in die Kammer in dem zweiten Zylinder vorzustehen, wobei das Ventilelement den Luftdurchgang öffnet, wenn es durch den großen Kolben in die Ventilkammer gedrückt wird, und den Luftdurchgang schließt, wenn es in die vorstehende Position freigegeben wird.

Bei dem Fluidzylinder der vorliegenden Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau ist der kleinere Kolben in einer letzteren Hälfte jedes Antriebshubes der Kolbenstange mit dem größeren Kolben gekoppelt, wodurch zur Verstärkung der Antriebskraft in der letzteren Hälfte des Antriebshubes die Druckaufnahmefläche des Kolbens als Ganzes erweitert wird.

Außerdem ist der kleinere Kolben so angeordnet, daß er in und entlang sowohl des Zylinders mit größerem als auch des Zylinders mit kleinerem Durchmesser bewegt wird und während der Bewegung in dem Zylinder mit größerem Durchmesser mit dem größeren Kolben gekoppelt ist, so daß es bei Gewährleistung einer festgelegten Hublänge der Stange möglich wird, die axiale Länge der Fluidzylindereinheit im Vergleich zu herkömmlichen Tandem-Fluidzylindern, bei denen ein Paar von Kolben getrennt in hin- und hergehende Bewegung innerhalb der entsprechenden Zylinder versetzt wird, um einen merklichen Grad zu minimieren. Dementsprechend kann die Fluidzylinder­ gestaltung gemäß der Erfindung in sehr kompakter Form ausgeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen und den Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der Fluidzylindereinheit gemäß der Erfindung, wobei die obere Hälfte des Zylinders im Schnitt dargestellt ist;

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines größeren Kolbens;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Vorderansicht des Fluidzylinders gemäß Fig. 1 auf der Hälfte seines Antriebshubes;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Vorderansicht des Fluidzylinders gemäß Fig. 1 am Ende seines An­ triebshubes;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 3;

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 3;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 6;

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform der Fluidzylindereinheit gemäß der Erfindung auf der Hälfte seines Antriebs­ hubes; und

Fig. 10 eine teilweise geschnittene Vorderansicht des Fluidzylinders gemäß Fig. 9 an dem Ende seines Antriebshubes.

Bezug nehmend auf die Fig. 1 bis 8 ist dort eine erste Ausführungsform der Fluidzylindereinheit gemäß der vorliegen­ den Erfindung dargestellt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist der Fluidzylinder 1 ein Paar von Zylinderrohren 4 und 6 mit geringerem bzw. größerem Durchmesser auf, die in Reihe und in koaxialer Beziehung zueinander verbunden sind, ein ringförmi­ ges Verbindungselement 3, das die beiden Zylinderrohre in einem intern miteinander in Verbindung stehenden Zustand verbindet, eine Kopfabdeckung 2, die an dem Kopfende des Zylinderrohres 4 mit kleinerem Durchmesser befestigt ist, und eine Stangenabdeckung 5, die an dem entfernten Ende des Zylinderrohres 6 mit größerem Durchmesser befestigt ist. Die Kopfabdeckung 2 und das Verbindungselement 3 sind aneinander mittels einer Mehrzahl von ersten Zugstangen 7 verbunden, während das Verbindungselement 3 und die Stangenabdeckung 5 aneinander mittels einer Mehrzahl von zweiten Zugstangen 8 befestigt sind, wodurch ein erster Zylinder 9 mit kleinerem Durchmesser und ein zweiter Zylinder 10 mit größerem Durch­ messer gebildet werden.

Durch den ersten Zylinder 9 und den zweiten Zylinder 10 erstreckt sich eine gemeinsame Stange 12, die einen ersten Kolben 13 mit kleinerem Durchmesser (nachfolgend der Ein­ fachheit halber kurz als "kleiner Kolben" bezeichnet) aufweist, der an seinem Basisendabschnitt zusammen mit einem Dämpfungsring 14, der in eine Dämpfungspackung 31 eingeführt wird, durch Verstemmen sicher an der Stangenabdeckung 5 befestigt ist. Das vordere Ende der Stange 12 steht hermetisch abgedichtet aus dem zweiten Zylinder 10 durch die Stangenabdeckung 5 vor.

Der kleinere Kolben 13 kann als ein einzelner Körper herme­ tisch abgedichtet in und entlang des ersten Zylinders 9 mit kleinerem Durchmesser gleiten, ist jedoch zur Bewegung in und entlang des zweiten Zylinders 10 mit größerem Durchmesser mit einem ringförmigen zweiten Kolben 17 mit einem größeren Durchmesser (nachfolgend der Einfachheit halber kurz als "großer Kolben" bezeichnet) gekoppelt. Dadurch ist der kleinere Kolben 13 zusammen mit der Stange 12 über deren gesamten Hubbereich durch die beiden Zylinder 9 und 10 bewegbar.

Um den Umfang des kleineren Kolbens 13 sind eine Dichtungs­ packung 13a, die in hermetisch abgedichtetem gleitenden Kontakt mit dem inneren Umfang des Zylinderrohres 4 gehalten wird, und eine Dichtungspackung 13b, die in hermetisch abgedichtetem gleitenden Kontakt mit dem inneren Umfang des Zylinderrohres 4 und mit einer Zentrumsöffnung 17b des zweiten größeren Kolbens 17 angeordnet. Der obengenannte Dämpfungsring 14 weist um seinen Umfang eine Kopplungsnut 15 auf, um mit Verriegelungssegmenten 19, die an dem größeren Kolben 17 vorgesehen sind, in Eingriff zu treten.

In dem zweiten Zylinder 10 ist der oben beschriebene ringför­ mige größere Kolben 17 aufgenommen, der hermetisch abgedichtet allein in und entlang des zweiten Zylinders 2 gleiten kann. Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist, wird dieser größere Kolben 17 durch erste und zweite ringförmige Platten­ elemente 17A und 17B gebildet, die miteinander mittels einer Mehrzahl von Bolzen 18 (vorzugsweise durch drei oder vier Bolzen und in der besonderen dargestellten Ausführungsform durch drei Bolzen) an gleichmäßig beabstandeten Positionen in Umfangsrichtung des Kolbens verbunden sind.

Wie in den Fig. 5 bis 8 gesehen werden kann, ist abwechselnd mit den Bolzen 18 eine entsprechende Anzahl von Verriegelungs­ segmenten 19 in ringähnlicher Form um die Stange 12 in einem Lückenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Plattenelement 17A bzw. 17B angeordnet, um sich in radialen Richtungen zu verschieben. Das erste Plattenelement 17A weist eine Zentrums­ öffnung 17a mit einem Durchmesser auf, der etwas kleiner ist als der kleinere Kolben 13, während das zweite Plattenelement 17B eine Zentrumsöffnung 17b mit einem Durchmesser aufweist, der im wesentlichen genauso groß ist wie der kleinere Kolben 13. An einer dem ersten Plattenelement 17A näher liegenden Position ist die Zentrumsöffnung 17b des zweiten Platten­ elements 17B mit einem Stopperabschnitt 25 für den aneinander­ stoßenden Eingriff mit dem ersten Kolben 13 ausgebildet.

Wie sich aus den Fig. 2 bis 7 ergibt, ist das zweite Platten­ element 17B mit einer Mehrzahl von Stiftaufnahmeöffnungen 20 (in derselben Anzahl wie Bolzen 18 vorgesehen sind) ausge­ bildet, die axial durch seine Seiten an gleichmäßig be­ abstandeten Positionen in Umfangsrichtung ausgebildet sind. Axial verschieblich in die Stiftaufnahmeöffnungen 20 einge­ setzt sind Nockenstifte 21, die Nockenabschnitte 24 an den jeweiligen vorderen Endabschnitten aufweisen, um die Verriege­ lungssegmente 19 zwischen einer inneren Verriegelungsposition in Eingriff mit der Kopplungsnut 15 und einer äußeren Freigabeposition weg von der Kopplungsnut 15 zu verschieben. Die oben beschriebenen Nockenabschnitte an den Nockenstiften 21 sind jeweils in einer konischen Form mit einem allmählich zu dem ersten Plattenelement 17A abnehmenden Durchmesser ausgebildet.

Die obengenannten Nockenstifte 21 werden jeweils durch eine Rückführfeder 22, die zwischen den Nockenstift 21 selbst und dem ersten Plattenelement 17A eingesetzt ist, zu dem zweiten Plattenelement 17B gedrängt. Dadurch steht jeder Nockenstift 21, wie in Fig. 7 dargestellt ist, an seinem einziehbaren Ende 21a aus dem zweiten Plattenelement 17B zu dem Verbindungs­ element 3 vor, wenn der größere Kolben 17 von dem Verbindungs­ element 3 weg angeordnet ist (wie in Fig. 4), wobei der Nockenabschnitt 24 in einer zurückgezogenen Position hinter den Verriegelungsabschnitten 19 gehalten wird, die in Eingriff mit der Kopplungsnut 15 stehen. Auf der anderen Seite ist, wenn der Kolben 17 in anliegendem Eingriff mit dem Verbin­ dungselement 3 steht (wie in Fig. 1), das einziehbare Ende 21a jedes Nockenstiftes 21 in das Plattenelement 17B gedrückt, so daß der Nockenabschnitt 24 vorwärts bewegt wird, um die Verriegelungssegmente 19 wie in Fig. 5 dargestellt, aus der Kopplungsnut 15 herauszuheben.

Außerdem ist ein O-Ring 23 auf jeden der Nockenstifte 21 aufgesetzt, um einen Dichtabschnitt 28 in der Stiftaufnahme­ öffnung 20 hermetisch zu verschließen, wenn der größere Kolben 17, wie zuvor beschrieben, in einer Position weg von dem Verbindungselement angeordnet ist, wodurch die Verbindung zwischen Kammern 30a und 30b an gegenüberliegenden Seiten des größeren Kolbens 17 durch die Stiftaufnahmeöffnungen 20 und die Zentrumsöffnung 17a des ersten Plattenelements 17A blockiert wird. Wenn der Kolben 17 gegen das Verbindungs­ element 3 anliegt, wird der O-Ring 23 außer Eingriff mit dem Dichtabschnitt 28 gebracht, um eine Verbindung zwischen den Kammern 30a′ und 30b an den gegenüberliegenden Seiten des größeren Kolbens 17 durch die Stiftaufnahmeöffnungen 20 und die Zentrumsöffnung 17a des ersten Plattenelements 17A zu gestatten.

Angebracht an jedem der Plattenverbindungsbolzen 18 ist eine Druckschraubenfeder 26 mit Druckendabschnitten 26a, die sich in Axialrichtung des Zylinders erstrecken. Diese Druckend­ abschnitte 26a liegen gegen die Umfangsflächen der Verriege­ lungssegmente 19 an, wobei sie letztere zum Zentrum des Ringes, der durch die entsprechenden Verriegelungssegmente 19 gebildet wird, drängen. Nockenaufnahmeflächen 19a an den gegenüberliegenden Enden jedes Verriegelungssegments 19 werden in anliegendem Eingriff mit den Nockenabschnitten 24 an­ grenzend angeordneter Nockenstifte 21 gehalten.

Die oben beschriebene Kopplungsnut 15, Verriegelungssegmente 19, Nockenstifte 21 und Druckfedern 26 bilden einen Kopplungs­ mechanismus 27, der lösbar den kleineren und den größeren Kolben 13 und 17 miteinander koppelt.

Eine erste Anschlußöffnung 29a öffnet sich in die Kopf­ abdeckung 2, um unter Druck stehende Luft zu und von einer Kopfkammer 30a des Zylinders zu- bzw. abzuführen, während eine zweite Anschlußöffnung 29b sich in die Stangenabdeckung 5 öffnet, um unter Druck stehende Luft zu und von einer Stangenkammer 30b zu- bzw. abzuführen. Eine Dämpfungspackung 31, die in den inneren Umfang der Stangenabdeckung 5 an der Seite der Stangenkammer 30b eingesetzt ist, wird in Eingriff mit dem Dämpfungsring 14 an einer Position in der Nähe des Hubendes der Stange 12 gebracht. Eine Rückführfeder 32 ist in der Stangenkammer 30b vorgespannt, um den größeren Kolben 17 ständig zu dem Verbindungselement 3 hin zu drängen.

Falls gewünscht, kann die Kopplungsnut 15 an dem kleineren Kolben 13 selbst vorgesehen sein, wobei auf den Dämpfungsring 14 verzichtet werden kann.

Die Fluidzylinderanordnung 1 des oben beschriebenen Aufbaus funktioniert in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise.

Fig. 1 zeigt die kleineren und größeren Kolben 13 und 17 in ihren anfänglichen Ausgangspositionen oder in Positionen an dem Ende eines Rückführhubes. In dieser Betriebsphase steht der größere Kolben 17 in anliegendem Eingriff mit dem Verbindungselement 3, so daß die einziehbaren Enden 21a der entsprechenden Nockenstifte 21 (Fig. 7) durch das Verbindungs­ element 3 in die Stiftaufnahmeöffnungen 20 gedrückt werden. Hierbei werden die Nockenstifte 21 zu dem ersten Platten­ element 17A hinbewegt, so daß, wie in Fig. 5 zu sehen ist, die Nockenaufnahmeflächen 19a an den gegenüberliegenden Enden der entsprechenden Verriegelungssegmente 19 durch die Nocken­ abschnitte 24 der Nockenstifte 21 radial nach außen gedrückt werden und aus der Verriegelungsnut 15 herausgehoben werden. Als Folge hiervon werden die beiden Kolben 13 und 17 von der Verriegelung des Kolbenkopplungsmechanismus freigegeben.

Zur gleichen Zeit werden als Folge des Zurückziehens der Nockenstifte 21 die O-Ringe 23 von den Dichtabschnitten 28 wegbewegt, um die Kammern 30a′ und 30b an den gegenüberliegen­ den Seiten des größeren Kolbens durch die Stiftaufnahmeöff­ nungen 20 und die Zentrumsöffnung 17a des ersten Platten­ elements 17A miteinander zu verbinden.

Bei der Zufuhr von Druckluft zu der Kopfkammer 30a über den ersten Anschluß 29a werden der kleinere Kolben 13 und die Stange 12 in Fig. 1 nach links bewegt, während Luft von der Stangenkammer 30b durch den zweiten Anschluß 29b abgeführt wird. Da jedoch der Kopplungsmechanismus 27 immer noch in einem wie oben beschrieben freigegebenen Zustand ist, verbleiben die beiden Kolben 13 und 17 bis zu einem mittleren Punkt des Antriebshubes relativ zueinander unverriegelt, und der größere Kolben 17, der frei von der Einwirkung des Fluiddruckes in der Kopfkammer 30a ist, verbleibt unter dem Einfluß der Vorspannkraft der Rückführfeder 32 in der Anfangsposition oder Rückkehrendposition.

Sobald der kleinere Kolben 13, wie in Fig. 3 dargestellt, die Zentrumsöffnung 17B des größeren Kolbens 17 durch eine weiter nach links gerichtete Bewegung der Stange 12 erreicht, bildet die Dichtungspackung 13b eine hermetische Abdichtung zwischen dem kleineren und dem größeren Kolben 13 und 17. Anschließend gerät der kleinere Kolben 13 in Anlage gegen die Stopperleiste 25, um den größeren Kolben 17 nach links zu drücken. Dement­ sprechend beginnen beide Kolben 13 und 17 sich gemeinsam in dieser Richtung zu bewegen.

Sobald der größere Kolben 17 beginnt, sich nach links weg von dem Verbindungselement 3 zu bewegen, werden die entsprechenden Nockenstifte 21 durch die Vorspannkräfte der Rückführfedern 20 zu dem Verbindungselement 3 hinbewegt, um, wie in den Fig. 6 bis 8 dargestellt, mit ihren einziehbaren Enden 21a aus dem zweiten Plattenelement 17B vorzustehen. Gleichzeitig werden die Nockenabschnitte 24 der entsprechenden Nockenstifte 21 aus den Verriegelungssegmenten 19 herausgezogen, wodurch letztere von ihrer Anhebewirkung befreit werden. Dementsprechend werden die Verriegelungssegmente 19 unter dem Einfluß der Vorspann­ wirkung der Druckfedern 26 zu dem Zentrum des Zylinders und in die Kopplungsnut 15 an dem Dämpfungsring 14 verschoben und koppeln dadurch den kleineren Kolben 13 mit dem größeren Kolben 17. Nun bewegen sich der kleinere Kolben 13, der größere Kolben 17 und die Stange 12 als ein einstückiger Körper innerhalb des zweiten Zylinders 10 nach links.

Somit wird die gesamte druckaufnehmende Fläche des Kolbens als Folge der Vereinigung der kleineren und größeren Kolben 13 und 17 vergrößert und der in der Kopfkammer 30a herrschende Pneumatikdruck wirkt sowohl auf den kleineren als auch auf den größeren Kolben 13 und 17, um die Antriebskraft in der letzteren Hälfte des Vorwärtshubes der Stange 12 zu ver­ stärken.

In einem Anfangsstadium der Kolbenkopplung, wenn der kleinere Kolben 13 in den größeren Kolben 17 eintaucht, kann eine Situation auftreten, in der der erste Zylinder 9 durch die Dichtungspackung 13a abgedichtet wird, und in der die Zentrumsöffnung 17b des größeren Kolbens 17 durch die andere Dichtungspackung 13b abgedichtet wird. In einem solchen Fall stehen die Kammern 30a′ und 30b an den gegenüberliegenden Seiten des größeren Kolbens miteinander in Verbindung, so daß keine Möglichkeit besteht, daß Luft in dem Raum zwischen den Dichtungspackungen 13a und 13b eingeschlossen wird. Dement­ sprechend kann sich der kleinere Kolben 13 gleichmäßig in die gekoppelte Position von Fig. 3 bewegen, in welcher er vollständig in dem größeren Kolben 17 aufgenommen ist, und anschließend können sich die beiden Kolben 13 und 17 als ein einstückiger Körper gleichmäßig bewegen.

Sobald die beiden gekoppelten Kolben 13 und 17 sich zu einer Position bewegen, in der der kleinere Kolben 13 beginnt, den ersten Zylinder 9 zu verlassen, werden die entsprechenden Nockenstifte 21 in ihre vorstehende Position zurückgeführt, wodurch die Dichtabschnitte 28 mit den O-Ringen 23 ver­ schlossen werden, um die Verbindung zwischen den Kammern 30a′ und 30b zu blockieren. Dadurch besteht keine Möglichkeit der Leckage von Druckluft von der Kammer 30a′, die einen Teil der Kopfkammer 30a bildet, in die Stangenkammer 30b.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird Ablaßluft zeitweise in der Stangenkammer 30b eingeschlossen, wenn der Dämpfungsring 14 an einen Punkt nahe dem Ende des Antriebshubes in die Dämpfungspackung 31 eintaucht, wodurch der Luftdruck erhöht wird, um die Bewegung der Kolben 13 und 17 auf geeignet gedämpfte Weise an dem Ende des Vorwärtsantriebshubes zu bremsen und zu stoppen.

Dann wird unter Druck stehende Luft durch den zweiten Anschluß 29b zu der Stangenkammer 30b geführt, während Luft aus der Kopfkammer 30a durch den ersten Anschluß 29a abgeführt wird. Daraufhin werden die großen und kleinen Kolben 17 und 13 durch die Vorspannkraft der Rückführfeder 32 und den Luftdruck in der Stangenkammer 30b gemeinsam in die Rückführrichtung (in Fig. 1 nach rechts) bewegt.

Sobald der größere Kolben 17 an dem Ende seines Rückführhubes in Anlage gegen das Verbindungselement 3 gerät, werden die entsprechenden Nockenstifte 21 durch das Verbindungselement 3 in eingezogene Positionen innerhalb der Stiftaufnahmeöff­ nungen 20 gedrückt, und als Folge hiervon werden die ent­ sprechenden Verriegelungssegmente 19 durch die Nocken­ abschnitte 24 an den Nockenstiften 21 radial nach außen herausgehoben, um den Kolbenkopplungsmechanismus 27 zu lösen, d. h. den kleineren Kolben 13 von dem größeren Kolben 17 zu entkoppeln. Dementsprechend wird der größere Kolben 17 an seiner Anfangsposition an dem rechten Ende des zweiten Zylinders 10 gestoppt, während der kleinere Kolben 13 zusammen mit der Stange 12 durch den Druck der unter Druck stehenden Luft in der Stangenkammer 30b weiter bis zu dem Rückführ­ hubende bewegt wird. Zur selben Zeit öffnen die O-Ringe 23 die Dichtabschnitte 28, um die Kammern 30a′ und 30b zur weichen und gleichmäßigen Trennung des kleineren Kolbens 13 von dem größeren Kolben 17 zu verbinden.

Somit wird gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der kleinere Kolben 13 mit dem größeren Kolben 17 in einer letzteren Hälfte jedes Vorwärtsantriebshubes gekoppelt, um einen vereinigten Kolbenkörper mit einer vergrößerten Druckaufnahmefläche zu bilden, um die Antriebskraft in der letzteren Hälfte des Antriebshubes zu verstärken.

Die oben beschriebene Fluidzylinderanordnung 1 ist ausgestal­ tet, um den kleineren Kolben 13 über das ringförmige Verbin­ dungselement 3 sowohl durch den Zylinder 9 mit kleinerem Durchmesser als auch den Zylinder 10 mit größerem Durchmesser zu bewegen, so daß die axiale Länge für eine festgelegte Hublänge der Stange im Vergleich mit herkömmlichen Tandem-Fluidzylindern, bei denen die Kolben separat in den ent­ sprechenden Zylindern hin- und herbewegt werden, wesentlich reduziert werden kann.

Nun Bezug nehmend auf die Fig. 9 und 10 wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der eine Fluidzylindereinheit 36 eine andere Verriegelungsein­ richtung für ein Paar von Kolben 13 und 40 anstelle der Verriegelungssegmente bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet.

Insbesondere weist die Fluidzylindereinheit 36 eine ringförmi­ ge Kopplungsnut 38 an dem äußeren Umfang eines Dämpfungsrings 37 auf, wobei die Kopplungsnut 38 nach innen zueinander geneigte Seitenwände 38a aufweist, so daß sie eine zu ihrem Boden hin allmählich reduzierte Breite aufweist.

In den ringförmigen größeren Kolben 40 ist ein hülsenähnlicher Kugelhalter 42 eingeschraubt, der sich zu einem ringförmigen Verbindungselement 41 erstreckt. In dem Kugelhalter 42 sind drei oder vier Kugelfanglöcher 43 (bei der besonderen dargestellten Ausführungsform drei Kugelfanglöcher) an gleichmäßig um seinen Umfang beabstandeten Positionen ausgebildet, wobei die Kugelfanglöcher 43 radial verschiebli­ che Kugeln 44 in sich aufnehmen, die als Verriegelungsmittel dienen. Ein Stopperring 45 ist fest an den Umfang des Kugelhalters 42 an einer dem Verbindungselement 41 näher gelegenen Position als die Kugelfanglöcher 43 eingesetzt.

Um die Kugeln 44 in die Verriegelungsnut 38 zu pressen, ist ein hülsenähnliches Kugelpreßelement 47 axial verschiebbar auf dem Kugelhalter 42 angeordnet. Die Kugelpreßhülse 47 wird mittels einer Druckfeder 48, die zwischen abgestuften Wandabschnitten an den inneren Umfängen der Kugelpreßhülse 47 und des größeren Kolbens 40 eingesetzt ist, ständig dazu gedrängt, zu dem Verbindungselement 41 hin zu gleiten. Auf der anderen Seite ist der Bereich der gleitenden Verschiebung der Kugelpreßhülse 47 zu dem Verbindungselement 41 durch Anlage an dem Stopperring 45 begrenzt, der auch zur Verhinderung einer Verschiebung des Kugelpreßelements 47 weg von dem Kugelhalter 42 dient.

Somit bilden bei dieser Ausführungsform die beschriebene Kopplungsnut 48, die Kugeln 44, das Kugelpreßelement 47 und die Druckfeder 48 einen Kolbenkopplungsmechanismus 49.

Das Verbindungselement 41 weist in seinem Inneren einen Luftdurchgang 53 für die Verbindung einer Kammer 30a′, die in dem zweiten Zylinder 10 an der Seite seines Kopfendes ausgebildet ist, mit der Atmosphäre, eine zwischen der Kammer 30a′ und dem Luftdurchgang 53 ausgebildete Ventilkammer 54, ein in der Ventilkammer 54 angeordnetes Ventilelement 51 zum öffnen und Schließen der Verbindung zwischen der Kammer 30a′ und dem Luftdurchgang 53 und eine Ventilfeder 52 auf, die das Ventilelement 51 ständig zu dem größeren zweiten Kolben 40 drängt. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 56 eine Atmungsöffnung, die die Federkammer hinter dem Ventilelement 51 mit der Atmosphäre verbindet.

In anderer Hinsicht entspricht die zweite Ausführungsform im wesentlichen der vorangehenden ersten Ausführungsform, so daß gemeinsame Hauptkomponenten der Einfachheit halber durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet werden, ohne ihre detaillier­ te Beschreibung zu wiederholen.

Bei der Zylinderanordnung der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform liegt, wenn der größere Kolben 40 in seiner in Fig. 9 dargestellten Ausgangsposition oder in seiner Rückführendposition ist, dieser durch die Vorspannkraft der Rückführfeder 32 gegen das Verbindungselement 41 an. Dadurch wird das Kugelpreßelement 47 durch das Verbindungselement 41 gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 48 in eine zurückgezo­ gene Position gedrückt, wodurch die Kugeln 44 in gelöstem Zustand verbleiben. Dementsprechend sind die kleineren und größeren Kolben 13 und 40 noch nicht miteinander gekoppelt.

Außerdem wird das Ventilelement 51 durch den größeren Kolben 40 in eine zurückgezogene Position gedrückt, um den Luftdurch­ gang 53 zu öffnen, so daß die Kammer 30a′ in dem zweiten Zylinder 10 durch den Luftdurchgang 53 in Verbindung mit der Atmosphäre steht.

In diesem Zustand wird der kleinere Kolben 13 nach links bewegt und liegt, wie in Fig. 9 dargestellt ist, hermetisch abgedichtet an dem größeren Kolben 40 an, wodurch bewirkt wird, daß der größere Kolben beginnt, sich weg von dem Verbindungselement 41 nach links zu bewegen. Hierauf wird, wie in Fig. 10 dargestellt ist, das Kugelpreßelement 47 unter dem Einfluß der Vorspannkraft der Feder 48 vorwärts bewegt, um die entsprechenden Kugeln 44 zum Zentrum der Stange 12 und in Eingriff mit der Kopplungsnut 38 zu drücken, um den kleineren Kolben 13 mit dem größeren Kolben 40 zu koppeln. Als Folge hiervon werden die gekoppelten Kolben 13 und 40 zusammen mit der Stange 12 in Bewegung zu dem Ende des zweiten Zylinders 10 versetzt.

In diesem Kopplungsstadium werden der größere Kolben 40 und der kleinere Kolben 13 aus der in Fig. 9 dargestellten Position gleichmäßig bewegt, da die Kammer 30a′ in dem zweiten Zylinder 10 wie zuvor beschrieben durch den Durchgang 53 zur Atmosphäre geöffnet ist.

Bei einer weiteren Linksbewegung der beiden gekoppelten Kolben 13 und 40 zum Ende des Vorwärtsantriebshubes wird der größere Kolben 40 von dem Verbindungselement 41 wegbewegt und der kleinere Kolben 13 wird von dem ersten Zylinder 9 in den zweiten Zylinder 10 eingeführt, während das Ventilelement 51 durch die Vorspannkraft der Ventilfeder 52 nach außen in die vorstehende Position gedrückt wird und den Luftdurchgang 53 verschließt, um die Kammer 30a′ von der Atmosphäre ab­ zuschirmen. Dadurch besteht keine Möglichkeit einer Leckage von unter Druck stehender Luft aus der Kammer 30a′.

Bei der Zufuhr von unter Druck stehender Luft zu der Stangen­ kammer 30b während des Ablassens von Luft aus der Kopfkammer 30a werden die beiden gekoppelten Kolben 13 und 40 in der entgegengesetzten Richtung bewegt, um einen Rückführhub einstückig mit der Stange 10 zu beginnen.

Sobald der größere Kolben 40 an seinem Rückführende in Anlage gegen das Verbindungselement 41 gerät, wird das Kugelpreß­ element 47 durch das Verbindungselement 41 in eine zurückgezo­ gene Position gedrückt, wodurch es die Preßwirkung auf die Kugeln 44 freigibt. Wenn der kleinere Kolben 13 seine Rückwärtsbewegung zusammen mit der Stange 12 fortsetzt, werden die Kugeln 44 entlang der geneigten Seitenwände 38a angehoben, um aus der Verriegelungsnut 38 herauszutreten und die beiden Kolben 13 und 40 voneinander zu entkoppeln und zu trennen. Dementsprechend wird der größere Kolben 40 an seinem Rückführ­ ende durch Anlage an dem Verbindungselement 41 gestoppt, während der kleinere Kolben 13 zusammen mit der Stange 12 durch das Rückführhubende bewegt wird.

Außerdem preßt, unmittelbar bevor der größere Kolben 40 in Anlage gegen das Verbindungselement 41 gerät, dieser das Ventilelement 51, um den Durchgang 53, der die Kammer 30a′ an der Kopfseite des zweiten Zylinders 10 mit der Atmosphäre verbindet, zu öffnen. Dies verhindert den Einschluß von Luft zwischen den beiden Kolben 13 und 40, selbst wenn der kleinere Kolben 13 fluiddicht in dem Zylinderrohr 4 mit geringerem Durchmesser eingesetzt ist, bevor der größere Kolben 40 die oben beschriebene Anfangsposition an dem Kopfende des zweiten Zylinders 10 erreicht. Dementsprechend kann der größere Kolben 40 auf sichere Art und Weise gleichmäßig zu seiner Anfangs­ position zurückkehren, während der kleinere Kolben 13 ebenfalls auf sichere Art und leise weiter zu dem Hubende bewegt wird.

Somit verwendet die Fluidzylindereinheit gemäß der vorliegen­ den Erfindung ein Paar von kleineren und größeren Kolben, die angeordnet sind, um an einem mittleren Punkt des Vorwärts­ antriebshubes einer gemeinsamen Kolbenstange zu einem einstückigen Kolbenkörper mit vergrößerter Druckaufnahmefläche gekoppelt zu werden, wodurch die Antriebskraft des Zylinders in der letzteren Hälfte jedes Antriebshubes der Stange verstärkt wird.

Zusätzlich kann bei der Fluidzylindereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung der kleinere Kolben, der durch ein Paar von Zylindern mit kleinerem und größerem Durchmesser bewegbar ist, während der Bewegung innerhalb des größeren Zylinders in dem größeren Kolben verriegelt werden, so daß, wie oben beschrieben, die axiale Länge der Fluidzylindereinheit für eine gegebene Hublänge der Stange im Vergleich mit herkömm­ lichen Tandem-Fluidzylindern, bei denen Kolben separat in den entsprechenden Zylindern hin- und herbewegt werden, merklich reduziert werden kann. Dementsprechend trägt die vorliegende Erfindung dazu bei, einen kompakten Fluidzylinder zu schaffen.

Bezugszeichenliste

1 Fluidzylindereinheit
2 Kopfabdeckung
3 Verbindungselement
4 Zylinderrohr mit geringem Durchmesser
5 Stangenabdeckung
6 Zylinderrohr mit größerem Durchmesser
7 erste Zugstange
8 zweite Zugstange
9 erster Zylinder
10 zweiter Zylinder
12 Stange
13 kleinerer Kolben
13a Dichtungspackung
13b Dichtungspackung
14 Dämpfungsring
15 Kopplungsnut
17 größerer Kolben
17a Zentrumsöffnung
17b Zentrumsöffnung
17A erstes Plattenelement
17B zweites Plattenelement
18 Bolzen
19 Verriegelungssegmente
20 Stiftaufnahmeöffnungen
21 Nockenstifte
21a einziehbares Ende
22 Rückführfeder
23 O-Ring
24 Nockenabschnitte
25 Stopperabschnitt
26 Feder
26a Endabschnitt
27 Kopplungsmechanismus
28 Dichtabschnitte
29a erste Anschlußöffnung
29b zweite Anschlußöffnung
30a, a′, b Kammern
31 Dämpfungspackung
32 Rückführfeder
36 Fluidzylinderanordnung
37 Dämpfungsring
38 Kopplungsnut
38a Seitenwände
40 Kolben
41 Verbindungselement
42 Kugelhalter
43 Kugelfanglöcher
44 Kugeln
45 Stopperring
47 Kugelpreßelement
48 Druckfeder
49 Kolbenkopplungsmechanismus
51 Ventilelement
52 Ventilfeder
53 Luftdurchgang
54 Ventilkammer
56 Atmungsöffnung.

Claims (7)

1. Fluidzylindereinheit mit einem ersten Zylinder (9) und einem zweiten Zylinder (10), die hintereinander angeordnet sind und miteinander über ein Verbindungselement (3) koaxial verbunden sind, einer Kolbenstange (12), die gemeinsam durch die ersten und zweiten Zylinder (9, 10) hindurchgeführt ist, einem ersten Kolben (13), der an einem Ende der Kolbenstange (12) angebracht ist, einem zweiten Kolben (17), der in den zweiten Zylinder (10) für Gleitbewegungen lediglich in und entlang des zweiten Zylinders (10) eingesetzt ist, und einer Vorspanneinrichtung zum Drängen des zweiten Kolbens (17) zu einer Rückführendposition an dem Kopfende des zweiten Zylinders (10), dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zylinder (9) einen geringeren Durchmesser als der zweite Zylinder (10) aufweist, daß der erste Kolben (13) einen geringeren Durch­ messer als der zweite Kolben (17) aufweist, wobei der zweite, größere Kolben (17) ringförmig ausgebildet ist und sein Innendurchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des ersten, kleineren Kolbens (13) entspricht und wobei der kleinere Kolben (13) für Bewegungen in und entlang der ersten und zweiten Zylinder (9, 10) über den gesamten Hubbereich der Kolbenstange (12) eingesetzt und derart ausgestaltet ist, daß er sich in fluiddichtem gleitenden Kontakt mit dem inneren Umfang des Zylinderrohres (4) als einzelner Körper innerhalb des ersten Zylinders (9) bewegt, daß der kleinere Kolben (13) während seiner Bewegung innerhalb des zweiten Zylinders (10) mit dem größeren Kolben (17) gekoppelt ist, daß ein Kopplungs­ mechanismus (27) zum Koppeln des kleineren Kolbens (13) mit dem größeren Kolben (17) in einem verriegelten Zustand während der Bewegung innerhalb des zweiten Zylinders (10) vorgesehen ist, und daß Ventileinrichtungen vorgesehen sind, die dazu ausgestaltet sind, eine Kammer (30a′) an dem Kopfende des zweiten Zylinders (10) zu der Atmosphäre zu öffnen, wenn der größere Kolben (17) in der Rückführendposition angeordnet ist, und um die Kammer (30a′) von der Atmosphäre abzuschirmen, wenn der größere Kolben (17) von der Rückkehrposition wegbewegt ist.

2. Fluidzylindereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopp­ lungsmechanismus folgende Elemente aufweist:

eine Kopplungsnut (15), die um den Umfang des kleineren Kolbens (13) ausgebildet ist;
eine Mehrzahl von Verriegelungssegmenten (19), die an dem größeren Kolben (17) vorgesehen sind und in einer ringähnlichen Form um die Kolbenstange (12) angeordnet sind, wobei die Verriegelungssegmente (19) radial in und außer Eingriff mit der Kopplungsnut (15) verschiebbar sind;
eine Federeinrichtung (26), die die entsprechenden Verriege­ lungssegmente (19) ständig zu der Kopplungsnut (15) drängt;
eine Nockeneinrichtung zur Verschiebung der entsprechenden Verriegelungssegmente (19) radial in und außer Eingriff mit der Kopplungsnut (15), wobei die Nockeneinrichtung die Verriegelungssegmente (19) in eine gelöste Position weg von der Kopplungsnut (15) bewegt, wenn der größere Kolben (17) an der Rückführendposition innerhalb des zweiten Zylinders (10) angeordnet ist, und in eine Verriegelungsposition in Eingriff mit der Kopplungsnut (15), wenn der kleinere Kolben (13) während des Vorwärtsantriebshubes der Kolbenstange (12) in Anlage gegen den größeren Kolben (17) gerät.

3. Fluidzylindereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nockeneinrichtung durch eine Anzahl von Nockenstiften (21) gebildet wird, die teilweise einziehbar aus Stiftaufnahmeöffnungen (20) an dem größeren Kolben (17) vorstehen, daß die Nockenstifte (21) durch das Verbindungs­ element (3) in zurückgezogene Positionen in den Stiftaufnahme­ öffnungen (20) gedrückt werden, wenn der größere Kolben (17) an der Rückführendposition in dem zweiten Zylinder (10) gegen das Verbindungselement (3) anliegt, wodurch die entsprechenden Verriegelungssegmente (19) zu einer Verschiebung in die gelöste Position weg von der Kopplungsnut (15) gezwungen werden, und daß die Nockenstifte (21) aus den Stiftaufnahme­ öffnungen (20) vorstehen, sobald der größere Kolben (17) von dem Verbindungselement (3) wegbewegt wird, wodurch die entsprechenden Verriegelungssegmente (19) sich in die Kopplungspositionen in Eingriff mit der Kopplungsnut (15) bewegen können.

4. Fluidzylindereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nockenstifte (21) so angeordnet sind, daß sie auch als Ventilmittel dienen und O-Ringe (23) aufweisen, die lösbar in Eingriff mit Dichtabschnitten (28) in den Stiftaufnahmeöffnungen (20) gebracht werden, daß die Nocken­ stifte (21) durch Anlage an dem Verbindungselement (3) an dem Rückführende des größeren Kolbens (17) in die eingezogene Position gedrückt werden und hierdurch die O-Ringe (23) von den Dichtabschnitten (28) zum öffnen der Kammer (30a′) zur Atmosphäre lösen, und daß die Nockenstifte (21) aus den Stiftaufnahmeöffnungen (20) vorstehen, sobald der größere Kolben (17) von dem Verbindungselement (3) wegbewegt wird, wobei die entsprechenden O-Ringe (23) gegen die Dicht­ abschnitte (28) anliegen, um die Kammer (30a′) von der Atmosphäre abzuschirmen.

5. Fluidzylindereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben­ kopplungsmechanismus folgende Elemente aufweist:
eine um den Umfang des kleineren Kolbens (13) ausgebildete Kopplungsnut (38);
eine Mehrzahl von Kugeln (44), die in einem Kugelhalter (42) an dem größeren Kolben (40) gehalten werden und dazu ausge­ staltet sind, in und außer Eingriff mit der Kopplungsnut (38) gebracht zu werden;
ein hülsenähnliches Kugelpreßelement (47), das gleitend an dem äußeren Umfang des Kugelhalters (42) vorgesehen und axial zwischen einer Verriegelungsposition zum Halten der Kugeln (44) in der Kopplungsnut (38) und einer Freigabeposition zur Freigabe der Kugeln (44) aus der Kopplungsnut (38) verschieb­ bar ist, wobei das Kugelpreßelement (47) so angeordnet ist, daß es zu der Freigabeposition verschoben wird, wenn der größere Kolben (40) an der Rückführendposition gegen das Verbindungselement (41) anliegt, und zu der Verriegelungs­ position verschoben wird, wenn der größere Kolben (40) von dem Verbindungselement (41) wegbewegt wird; und
Federmittel (48) zum Drängen des Kugelpreßelements (47) ständig in die Verriegelungsposition.

6. Fluidzylindereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Ventilmittel in das Verbindungselement (41) eingebaut sind, und eine Ventilkammer (54) aufweisen, die die Kammer (30a′) an der Kopfseite des zweiten Zylinders (10) über einen Luftdurchgang (53) mit der Atmosphäre verbindet, und ein in der Ventilkammer (54) angeordnetes Ventilelement (51) zum Öffnen und Schließen des Luftdurchgangs (53), das über eine Feder (52) ständig dazu gedrängt wird, teilweise in die Kammer (30a′) in dem zweiten Zylinder (10) vorzustehen, wobei das Ventilelement (51) dazu ausgestaltet ist, den Luftdurchgang (53) zu öffnen, wenn es durch den größeren Kolben (40) in eine zurückgezogene Position in die Ventilkammer (54) gedrückt wird, und den Luftdurchgang (53) zu öffnen, wenn es in eine vorstehende Position freigegeben wird.