DE8803529U1

DE8803529U1 - Druckmittel-Zylinder mit Verriegelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE8803529U1
Application number: DE8803529U
Authority: DE
Original assignee: AHP GERHARD MERKLE 7801 MARCH DE
Current assignee: AHP GERHARD MERKLE 7801 MARCH DE
Priority date: 1988-03-16
Filing date: 1988-03-16
Publication date: 1988-04-28

Description

Druckwittel-Zylinder wit Verriegelungsvorrichtung

ic Die Erfindung betrifft einen Druck.nittel-Zyl inder mit darin geführtem Kolben und wenigstens einer Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln des Kolbens mit Hilfe von darin geführten und in etwa radialer Richtung ein- und ausrückbaren Verriegelungselementen, die in Verriegelungsstellung in eine Radialnut oder dgl. Aussparung des Zylinders oder dgl. teilweise eingreifen.

Solche Verriegelungsvorrichtungen sollen bei Druckmittel-Zylindern eine durch das auf den Kolben wirkende Druckmittel gehaltene Last zusätzlich mechanisch in seiner Lage absichern. Diese mechanische Verriegelung erlaubt es beispielsweise,die Last auch bei gänzlich abfallendem Druck des Druckmittels zu halten. Dies ist beispielsweise von Vorteil, wenn aus Sicherheitsgründen eine mechanische &ldquor; 25 Verriegelung des Druckmittel-Zylinders insbesondere in einer Endstellung notwendig erscheint oder wenn etwaüber einen längeren Zeitraum das die Verstell- oder Haltekraft entwickelnde Druckmittel eines Druckmittel-Zylinders kaum

bei konstantem Druck gehalten werden kann. 30

Bereits bekannt sind Verriegelungsvorrichtungen, bei denen federvorgespannte Stifte oder Kugeln in die Nut einer Kolbenstange oder auch einer besonderen Verriegelungsstange eingreifen und den Kolben in seiner Lage und damit den Druckmittel-ZyIinder in seiner Hebestellung fixieren.

/2

• «t IfIItI · I I·

r « t &igr; · &igr; &igr; ■ · «

···· I I t 91 i ·

it Φ * > I 1 . t I« «

Ml ti ^L »I If * · · &diams;

Bein; üntr?«?. -»lundsvorgang werden die Stifte oder

ifianuell oder über das Druckmittel aus der Nut ausgerückt und somit der Kolben freigesetzt.

Diese vorbekannten Verriegelungsvorrichtungen haben

jedoch u. a. den Nachteil, daß sie nur an zwei Stellen in die Umfangsnut der Kolben- oder Verrieg elungsstange punktförmig eingreifen und somit die auf die Kolbenstange wirkenden Kräfte nur in diesem eng umgrenzten Bereich aufgefangen werden. Dadurch wird nicht nur

der Verschleiß einer solchen Vorrichtung erhöht, vielmehr ist wegen dieses Umstandes auch ein besonderer konstrukj tiver Aufwand notwendig. Wegen der hohen Punktbelastung

benötigen beispielsweise die Riegelstifte für das Ver-

¹^ und Entriegeln jeweils eigene Druckmittelzylinder, die aufgrund der hohen Punktbelastung der Stifte mit einem höheren Druck betrieben werden als der zu verriegelnde Arbeitszylinder.

Es ist daher auch bereits eine Verriegelungsvorrichtung geschaffen worden, die mit geringerem Aufwand den Verschleiß einer solchen Vorrichtung vermindern und deren Funktion sicherer gewährleisten soll (vgl. DE-PS ?9 11 071). Diese Verriegelungsvorrichtung weist dazu eine mit -x 25 der Kolbenstange verbundene Verriegelungsstange auf,

hat zum Eingreifen kugelförmiger Verriegelungsstücke eine Radialnut und drückt während des Verriegelungsvorganges einen fsdervorgespannten Sperrschieber in Axialrichtung so weg, daß die bis dahin seit-

3Ö lieh eines Führungszylinders der Verriegelungsstange sitzenden Verriegelungskugeln freigelegt werden und in die Radialnut der sich in Axialrichtung bewegen?¹?'* ' rriegelungsstange einrasten können. Die Verriegelungskugeln werden zu diesem Zweck durch einen ebenfalls abgefederten Sperrschieber teilweise in die Radialnut

• t -·» « t c it ··

• ■» ^ ft »&Ogr; «c ti i · · ·

gepreßt und dort anschließend in ihrer Lage gehalten. Die nur teilweise in die Radialnut eingreifenden Verriegelungskugeln verriegeln in dieser Stellung die Verriegelungsstange mit dem sie umgebenden Verriecelungs-

Zylinder. Zum Lösen der Verbindung wird über einen

Druckmittel-Nebenkanal der Verriegelungsschieber so weit weggepreßt, daß für die Verriegelungskugeln wieder der Weg etwa radial nach außen frei ist.

Bei dieser vorbekannten Verriegelungsvorrichtung wird

während des Entriegelungsvorganges das auf den Zylinderkolben wirkende Druckmittel solange über die Verriegelung &zgr; abgeleitet, bis die Verriegelung gelöst ist. Einzelne Teile der Verriegelung, wie beispielsweise die kugelförmigen Verriegelungsstücke sind dadurch in besonderem Maße einem Verschleiß ausgesetzt, was die Funktionsfähigkeit dieser Vorrichtung beeinträchtigen kann. Zudem besteht diese Vorrichtung aus vergleichsweise vielen Einzelteilen, die in einem Anschlußgehäuse am Zylinder-

2Q boden untergebracht und entsprechend klein dimensioniert sind. Der damit verbundene Herstellungsauwand ist noch vergleichsweise hoch.

Es besteht daher die Aufgabe, eine funktionssichere, gut belastbare Verriegelungsvorrichtung der eingangs ( erwähnten Art zu schaffen, die mit geringerem Herstellungsaufwand »erbunden ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgebe besteht insbesondere darin, daß im Kolben und/oder der Kolbenstange ein von beiden Stirnseiten her druckmittelbeaufschlagbarer Steuerkolben für die Verriegelungselemente etwa in Axialrichtung geführt ist, der eine radiale Vertiefung zum Eingreifen der Verriegelungselemente oder damit in 3g Verbindung stehende Übertragungselemente in Entriegelungsstellung aufweist, und daß Kanüle oder dgl. Durchlässe zur

DruckmittelUeaufschlagung des Steuerkolbens und/oder

« &igr; · i i ·

der Verriegelungselemente vorgesehen sind.

Durch die Anordnung des Steuerkolbens im Kolben und/oder der Kolbenstange wirken beim Verriegeln die Verriegelungselemente in radialer Richtung nach außen. Dort steht für jedes Verriegelungselement im Bereich der Radialnut oder dgl. ein größeres Kreissegment zur Verfugung als dies bei sich zur Verriegelung nach innen bewegenden Verriegelungselementen der Fall wäre. Die Verriegelungselemente können daher auch größer dimensioniert werden und greifen beim Verriegeln mit einer größeren Widerlagerfläche in die Radialnut ein. Dadurch wird die auf die Verriegelungselemente wirkende Belastung mehr verteilt, der Verschleiß vermindert und gleichzeitig die Funktionssicherheit auch bei hohen Druckbelastungen verbessert.

Eine besonders einfache Ausbildung gemäß der Erfindung besteht dabei insbesondere darin, daß der Steuerkolben etwa koaxial in einem Steuerkolben-Zylinder im Kolben und/oder der Kolbenstange geführt ist.

Vorteilhaft ist es, wenn die radiale Vertiefung im Steuerkolben als Hut oder Kerbung und im Bereich der Lauffläche der Verriegelungselemente oder gegebenenfalls der übertragungselemente mit einer Ausheb-Schräge versehen s 26 ist. Mittels einer Ausheb-Schräge an der Nut oder Kerbung im Bereich der Lauffläche der Verriegelungselemente können diese während des Verriegelungs- und Entriegelungsvorganges vorzugsweise leicht und gleichmäßig nach außen oder innen bewegt werden. Dies kommt auch der Funktionssicherheit der Verriegelungsvorrichtung zugute.

Durch den Steuerkolben werden die Verriegelungselemente nach außen oder innen bewegt, die den Kolben auch mechanisch verriegeln und absichern sollen. Drückt der Steuerkolben die Verriegelungselemente zum Verriegeln nach außen in die Radialnut, so ist der Kolben

einem plötzlichen Druckabfall grundsätzlich in seiner Lage fixiert. In vertikaler Lage könnte jedoch z. B. die Schwerkraft auf den Steuerkolben wirken und diesen eventuell in Entriegelungsstellunff bewegen. Um dies zu verhindern und um die Funktionsfähigkeit der Verriegelungsvorrichtung praktisch in jeder Lage des Druckmittel-Zylinders zu sichern, ist es zweckmäßig, wenn der Steuerkolben eine Verschiebebremse hat. Diese kann vorzugsweise an ihren Endbereichen jeweils eine Dichtung aufweisen, die z. B.

insbesondere aus einem in einer Ringnut gelagerten Dichtring besteht, wobei die Reibungskräfte im Dichtbereich so bemessen sind, daß bei fehlendem Druck des Druckmittels &igr; ) der Steuerkolben seine Lage im Steuerkolben-Zylinder beibehält. Diese Reibungskräfte beeinträchtigen infolge der hohen Arbeitsdrücke die eigentliche Verstellbewegung des Kolbens praktisch nicht.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Steuerkolben-Zylinder an seirom dem Hubraum nächstliegenden Endbereich mit diesem vorzugsweise über wenigstens eine Drosselbohrung verbunden. Grundsätzlich muß zunächst der Kolben während seiner Verstellbewegung in die zu sichernde Position gedrückt werden, bevor er in dieser Lage durch die Verriegelungsvorrichtung fixiert werden kann. Durch die Drossel- s 26 bohrung wirkt das Druckmittel zunächst nur gegen den *·' Kolbenboden, bevor der Druck auch im Steuerkolben-Zylinder zunimmt und dadurch - zeitlich versetzt - die Verriegelungs· elemente gegen die Zylinderwand in deren Radialnut oder dgl. Aussparung gedrückt werden. Zum Schutz der Verriegelungsvorrichtung, aber auch der Zylinderwand, ist daher eine Drosselbohrung vorgesehen, die den gegen den Steuerkolben wirkenden Druck im Vergleich zur Druckbelastung des Kolbens während dessen Verstellbewegung nur langsam ansteigen läßt. Die Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens erreicht etwa dann ihr Maximum, wenn die Verriegelungsposition des Kolbens bzw. der Verriegelungselemente bereits erreicht ist.

. -. ·· 1..1 Il ·&Igr;

Als vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, wenn die Drosselbohrung einen Durchmesser von etwa 0,3 bis 1,0 mm aufweist.

zweckmäßigerweise ist im Kolben zwischen Hubraum und

Steuerkolben-Zylinder ein vom Steuerkolben-Zylinder zum Hubraum durchgängiges Rückschlagventil vorgesehen. Ohne dieses Rückschlagventil müßte das im Steuerkolben-Zylinder befindliche Druckmittel teilweise durch die Drosselbohrung herausgepreßt werden. Um die da«»it verbundene Zeitverzögerung zu vermeiden, ist ein Rückschlagventil vorgesehen, welches einen größeren öffnungsqueri} schnitt hat. Dadurch kann das Druckmittel rasch durch das Rückschlagventil abfließen und mechanische Beanspruchungen im Bereich der Verriegelungselement^ werden vermieden.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung kann d?rin bestehen, daß der Zylinder im Bereich der Radialnut oder dgl. Aussparung einen Hartmetall-Einsatz aufweist. Denn die Verriegelungselemente werden während des Verriegeins mit einem hohen Druck gegen die Radialnut oder dgl. Aussparung gepreßt. Ein solcher Hartmetall-Einsatz senkt den Verschleiß der Verriegelungsvorrichtung während des Verriegeins im Bereich der Radialnut und begünstigt dadurch die Lebensdauer und Funktionssicherheit der Vorrichtung.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verriegelungselement stiftförmig ober vorzugsweise kugelförmig ausgebildet und steht über einen Stößel mit einem vorzugsweise kugelförmigen, in Entriegelungsstellung in die radiale Vertiefung des Steuerkolbens teilweise eingreifenden Steuerkolben-Verriegelungselement in Verbindung. Groß dimensionierte Vorriegelungselemente können auch

• t III«

• t t t ' ' I

« I ) It*

ti Ml I &igr; * > «I

fit i ( ·' I tilt

<··/·· Il (I Il Il

mit einer größeren Widerlagerfläche in die Radialnut eingreifen. Zur übertragung der Steuerbewegungen von der am Umfang des Steuerkolbens angeordneten Nut oder Kerbung auf die möglichst groß ausgebildeten Verriegelungselemente dienen kleiner dimensionierte Steuerkolben-Verriegelungselemente und zwischen diesen und den Verriegelungselementen angeordnete Stößel.

Kugelförmige Verriegelungselemente verhindern weitgehend ein Verkanten und halten auch den hohen Druckbelastungen &iacgr;Ri Druckmittel-Zylinder stand.

Die Verriegelungselemente greifen mit großen Widerlager-(^ flächen in die Radialnut ein, wenn jedes der Verriegelungselemente zumindest auf seiner zur Radialnut oder dgl. Aussparung weisenden Seite kreissegmentförmig und vorzugsweise der Radialnut oder dgl. formangepaßt ausgebildet ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend wird die Erfindung anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Druckmittel-Zylinder in einer seitlichen f ^2&dgr; Teil-Schnittdarstellung mit einer in ihrer

Verriegelungsstellung befindlichen Verriegelungsvorrichtung,

Fig. 2 den Druckmittel-ZyIinder in entriegeltem Zustand

^ow in einer seitlichen Teil-Schnittdarstellung,

Fig. 3 den Druckmittel-Zylinder in einer Querschnittsdarstellung in Schnittebene III-III aus Fig. 1, wobei sich dessen Verriegelungsvorrichtung in ihrer Verriegelungsposition befindet,

—&iacgr;.

••ti I · · · · ··

• I ItI · tit ·· t t i « Q f i f (iff

ttt Il Oil ti ·· ··

FJg. 4 weitere mögliche Ausführungen der Verriegelungselemente ähnlich der Querschnittsdarstellung gem.Fig. 3 und

Fig. 5 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt eines Steuerkolbens der Verriegelungsvorrichtung nebst Umgebung, &ogr;

Fig. 1 zeigt einen im ganzen mit 1 gekennzeichneten Druckmittel-Zylinder in einer seitlichen Teil-Schnittdarstellung. Der äußere Umriß des Druckmittel-Zylinders 1 wird im wesentlichen durch den Zylinderkopf 2 und den Zylinderboden 3 bestimmt. An einer seiner Stirnseiten ragt eine im Inneren bewegbar geführte Kolbenstange 4 nach außen. Die Kolbenstange 4 ist in Fig. 1 unterbrochen dargestellt und im Bereich eines Gewindes 5 mit einem Kolben 6 fest verbunden. Sowohl an der der Kolbenstange 4 gegenüberliegenden Stirnseite des Druckmittei-Zylinders 1 als auch seitlich im Umfangbereich des Zylinderkopfes 2 weist der Druckmittel-Zylinder 1 Druckmittel-Anschlüsse 7 bzw. 8 auf.

Durch Einleitung des Druckmittels in den Druckmittel-Anschluß 8 wird der Kolben 6 innenseitig gegen den Zylinderboden 3 gedrückt. Zum Verschieben von Kolben 6 und Kolbenstange 4 in Gegenrichtung muß das Druckmittel durch den Druckmittel-Anschluß 7 geleitet werden. Während des Verstellens wird in dem Hubraum 9 mittels dem Druckmittel ein hoher Druck aufgebaut; gleichzeitig fließt auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens 6 das zuvor eingeleitete Druckmittel zum Druckmittel-Anschluß 8 wieder heraus.

Fig. 1 zeigt den Druckmittel-Zylinder 1 in der Endstellung seiner Verstellbewegung in Richtung des Zylinderkopfes 2. Um eine auf die KolDenstange 4 oder den Zylinderboden 3 wirkende Last in dieser Endstellung auch etwa bei abfallendem Druck des Druckmittels mechanisch abzusichern, weist der Druckmittel-Zylinder 1 in seinem Inneren eine Verriegelungsvorrichtung 10 auf. Diese besteht im wesentlichen aus einem Steuerkolben 11, einem hier kugelförmig ausgebildeten Verriegelungselement 12 sowie einer hier als Radialnut 13 bezeichneten

WMU

t I I
I I I ·
• I » t

Aussparung des Zylinders. In Fig. 1 ist dargestellt, wie in Verriegelungsstellung das Verriegelungselement 12 über ein ebenfalls kugelförmiges Steuerkolben-Verriegelungselement 14 und einen Stößel 15 durch den Steuerkolben 11 in die Radialnut 13 gepreßt wird und dadurch den Kolben 6 mechanisch mit dem Zylinderkopf 2 verbindet. In Verriegelungsstellung wird der Steuerkolben 11 durch jeweils einen an seinen Endbereichen angeordneten Dichtring 16 gegen unbeabsichtigtes Axialverschieben gehalten.

In Entriegelungsstellung befindet sich der Steuerkolben 11 an dem zum Zylinderboden 3 weisenden Ende des Steuerkolben-Zylinders 17 (Fig. 2). Während des Verschiebens des Kolbens 6 - in Fig. 2 nach links -verbleibt der Steuerkolben 11 zunächst etwa in dieser Lage. Denn während dieses Verschiebens wird der Druck im Steuerkolben-Zylinder 17 über eine kleine Drosselbohrung 18 nur langsam aufgebaut. Das über den Druckmittel-Anschluß 7 einlaufende Druckmittel bewegt daher zunächst den Kolben 6 und erst später den durch die Dichtringe 16 und das während des Hebevorganqes durch den Druckmittel-Anschluß 8 auslaufende Druckmittel gehaltenen Steuerkolben 11. Die Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens erreicht dadurch etwa dann einen hohen Wert, wenn die Verriegelumgsposition des Kolbens 6 bzw. der Verriegelungselemente 12 , 25 bereits erreicht ist. Dadurch wird sowohl die Zylinderwand 19 als auch die Verriegelungsvorrichtung 10 nicht unnötig druckbeaufschlagt und belastet und auch der Verstellvorgang wird durch Reibungskräfte nicht wesentlich erschwert.

Hubraum 9 und Steuerkolben-Zylinder 17 sind durch ein

vom Steuerkolben-Zylinder 17 zum Hubraum 9 durchgängiges Rückschlagventil 20 miteinander verbunden. Dieses Rückschlagventil 20 ist in Fig. 2 lediglich als Einsatzteil dargestellt.

Fig. 2 zeigt den Druckmittel-Zylinder 1 in entriegeltem

• ·· «··&diams;·« ft · &igr;

«·« .6 ft #1,1

1&Oacgr;

Zustand in einer seitlichen Teilschnittdarstellung. Iro entriegelt ,ffl Zustand befindet sich das Steuerkoloen-Ver·- riegelungselement 14 in einer Nut 21 des Steuefkolbens 11. Dadurch können sich sowohl die Verriegelungselemente 12 als auch die dazwischen liegenden Stößel 15 in ihre radial innere Lage im Kolben 6 bewegen. Dabei wird zum Entriegeln Druckmittel durch den Druckmittel-Anschluß 8 in das Innere &Egr; des Druckmittel-Zylinders 1 eingeleitet, übsr einen Durchlaß 22 fließt dann das Druckmittel auch in den Steuerkolben-Zylinder i7. Der Steuerkoiben ii wird dadurch in Richtung zum Zylinderboden 3 verschoben. D&s über den Druckmittel-Anschluß 8 eingeleitete Druckmittel fließt gleichzeitig j auch an der Kolbenstange 4 vorbei und druckbeaufschlagt über wenigstens einen Nebenkanal 23 oder wenigstens eine

Nebennut die Verriegelungselemente 12. Wenn der Steuerkolben 11 bis an das zylinderbodenseitige Ende des Steuerkolben-Zylinders 17 gedrückt ist, decken sich dessen Nut 21

,_: und die Führung 26 für das Steuerkolben-Verriegelungsele-

ment 14 und den Stößel 15 im Kolben 6. Das in der Verriegelungsstellung über den Nebenkanal 23 druckmittelbeaufschlagte Verriegelungselement 12 wird zusammen mit dem Stößel 15 von außen radial nach innen in Richtung gegen den Steuerkolben 11 gedrückt, wobei das dazwischen liegen-

\ de Steuerkolben-Verriegelungselement 14 teilweise in die

■ , &ngr; 25 Nut 21 des Steuerkolbens 11 eingreift, den Steuerkolben 11 '"" mit dem Kolben 6 verbindet und den Weg für Stößel 15 und Verriegelungselement 12 in Richtung radial nach innen freigibt. Da die zylinderkopfseit'ge Stirnfläche des

^ Steuerkolbens 11 als druckmittelbeaufschlagte Randfläche

des Kolbens 6 ausgebildet ist, bewegt sich der Steuerkolben zu Beginn des Entriegelungsvorganges in Fig. 1 * zunächst nach rechts und vergrößert das druckmittelgefülii.«

Volumen diesseits der Verriegelungsvorrichtung, nch »vor die Verriegelungselemente aus der Verriegelung gelöst werden.

• •11 t «· « · «· · »ti ilil a« tf ** ··

Gleichzeitig mit dieser Volumenvergrößerung bewegt sich der Steuerkolben 11 in seine Entriegelungsposition, bei der die Verriegelungs- bzw. Übertragungselemente 12,14,15 in dessen Nut teilweise einrücken bzw. nachrücken können. Erst danach, also zeitlich versetzt, bewegt sich auch der Kolben 6 in Fig. 1 nach rechts. Durch diese Zeitverzögerung wird die Verriegelungsvorrichtung auf vorteilhafte Weise nicht unnötig belastet.

Um eine leichte und gleichmäßige Bewegung des Steuerkolben-Verriegelungselementes 14 während des Entriegelungsvorganges zu ermöglichen, ist die Nut 21 im Bereich der Lauffläche des Steuerkolben-Verriegelungselementes 14 y mit einer Ausheb-Schräge 24 abgeschrägt ausgebildet.

Das vom Steuerkolben-Zylinder 17 zum Hubraum 9 hin durchgängige Rückschlagventil 20 läßt das beim Verriegelungsvorgang zwischen Steuerkolben 11 und Rückschlagventil 20 durch die Drosselbohrung 18 in den Steuerkolben-Zylinder 17 eingepreßte Druckmittel während des Entriegelungsvorganges schnell wieder abfließen. Ohne dieses Rückschlagventil 20 müßte das im Steuerkolben-Zylinder 17 befindliche Druckmittel durch die Drosselbohrung 18 herausgepreßt werden. Mit Hilfe des Rückschlagventi les 20 kann sich der St.euerkolben 11 schnell in die Entriegelungsstellung bewegen und gibt praktisch ohne Zeitverzögerung zum Entriegeln den Weg frei für C ' das Verriegelungselement bzw. die als übertragungselemente dienenden Stößel 15 und Steuerkolben-Verriegelungselemente 14.

QQ Um den Verschleiß der Verriegelungsvorrichtung auch im Bereich der Radialnut 13 zu reduzieren, ist diese in einen Hartmetall-Einsatz 25 des Zylinders 1 eingearbeitet.

36

/ 12

Il III! I III ···

Fig. 3 zeigt die Verriegelungsvorrichtung 1 in ihrer

Verriegelungsposition in einer Querschnittsdarstellung in Schnittebene III-III aus Fig. 1.Deutlich erkennbar ist der Steuerkolben 11, der koaxial in dem Steuerkolben- Zylinder 17 im Kolben 6 geführt ist. Da die Steuerkolben-Verriegelungselemente 14 in Verriegelungsstellung nicht in die Nut 21 gemäß Fig. 2 eingreifen, drückt der Steuerkolben 11 die Verriegelungselemente 12 über die Stößel 15 und die Steuerkolben-Verriegelungselemente 14 radial nach außen in die Radialnut 13. Während die Steuerkolben-Verriegelungselemente 14 in der Nähe des axial geführten Steuerkolbeas 11 relativ klein ausgebildet sein müssen, können V. die Verriegelungselemente 12 dagegen jeweils entsprechend dem ihnen zur Verfugung stehenden Kreissegment verhältnis-^ mäßig groß dimensioniert werden. Sie greifen entsprechend auch mit einer verhältnismäßig großen Widerlagerfläche in die Radialnut 13 ein.

Fig. 4 zeigt noch zwei weitere mögliche Aus

führungen der Verriegelungselemente 12. Während die

Verriegelungselemente 12* sich unmittelbar von der Radialnut 13 bis zum Steuerkolben 11 hin erstrecken und weitere übertragungselemente wie beispielsweise Stößel 15 oder Steuerkolben-Verriegelungselemente 14 überflüssig machen,

sind die Verriegelungselemente 12*' auf ihrer zur Radial-25

&ngr; nut 13 weisenden Seite kreissegmentförmig und zu dieser formangepaßt ausgebildet. Die Verriegelungselemente 12·' greifen also mit größeren Widerlagerflächen in die f.adialnut 13 ein. Sie können gegebenenfalls auch so breit ausgebildet werden, daß sie ihr Kreissegment im Bereich der Radialnut 13 zumindest nahezu ausfüllen und alle zusammen praktisch ohne seitlichen Zwischenraum in die Radialnut 13 eingreifen.

Der Druckmittel-Zylinder 1 kann beispielsweise auch mit zwei erfindungsgemäßen VerriegeluRgsvorrichtungen 10 ausgebildet werden, die den Kolben 6 etwa in seifen beiden Endstellungen blockieren. Trotz solcher erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtungen 10 wird der äußere Umriß des Druckmittel-Zylinders 1 praktisch nicht verändert.

Fig. 5 zeigt einen vergrößert dargestellten Ausschnitt

eines Steuerkolbens 11 der Verriegelungsvorrichtung 10 einschließlich des ihn umgebenden Bereiches. Der Steuerkolben 11 ist in einem Steuerkolben-Zylinder 17 bewegbar geführt, der sich in zwei unterschiedlich dimensionierte Zylinder-Bereiche 17a und 17b unterteilt. Ober den Durchlaß 22 bzw. die Drosselbohrung 18 können die beiden Stirnflächen des Steuerkolbens 11 druckmittelbeaufschlagt werdvn, so daß dieser sich zur Ver- oder Entriegelung in die eine oder andere Richtung bewegt. Durch die axiale Bewegung des Stjuerkolbens werden auch die als übertragungselemente dienenden Steuerkolben-Verriegelungselemente 14 und Stößel 15 und die mit diesen in Verbindung stehenden Verriegelungselemente 12 aus Fig. 1 bis 3 in radialer Richtung in Ver- oder Entriegelungsstellung bewegt. In Entriegelungsstellung kann das Steuerkolben-

Verriegelungselement 14 in die Nut 21 einrücken und der

Stößel 15 und das Verriegelungselement 12 aus Fig. 1 bis nachrücken. In Verriegelungsstellung berührt das Steuerkolben-Verriegelungselement 14 den Steuerkolben 11 außerhalb der Nut 21 und wird dadurch samt dem jeweiligen Stößel 15 und Verriegelungselement 12 nach außen gedrückt. Die Ausheb-Schräge 24 begünstigt dabei die gleichmäßige Bewegung der Verriegelungsvorrichtung 10 von der Verriegelungsin die Entriegelungsstellung und umgekehrt. In Fig. 5 sind deutlich erkennbar auch die als Versehiebebremse 27 ausgebildeten Dichtringe 16. Sie sollen eine

* « * · Il Mil IMI ··

*· 5 # t &diams; I ItI t

Bewegung des Steuerkolbens II etwa bei fehlendem Öldruck verhindern.

Durch eine entsprechend kleine Ausbildung des Steuerkolben-Vt;rriegelungselementes 14 könnte dieses auch vollständig in die Nut 21 eingreifen, so daS in Entriegelungsstellung der Steuerkolben 11 im Steuerkolben-Zylinder 17 bewegbar wäre. Fig. 5 zeigt insoweit jedoch die bevorzugte Ausführung, bei der das Steuerkolben-Verriegelungselement 14 nur teilweise in die Nut 21 eingreift. Dabei wird in Entriegelungsstellung der Steuerkolben 11 stets »n einer Bereitschaftsposition gehalten und muß nicht zu Beginn des Verriegelungsvorganges mit seiner Nut 21 in Deckung ) mit der Führung 26 gebracht werden.

Durch die Steuerung der Verriegelungsvorrichtung 10

mittels des Steuerkolbens 11 und des ihn von beiden Stirnseiten her beaufschlagenden Druckmittels kann diese auf nur einige wenige Bauteile beschränkt werden und bedarf beispielsweise auch keiner ermüdungs- oder bruchgefährdeter Federn. Deren Funktion beim Steuerungsvorgang der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung wird allein durch das Druckmittel ausgeübt, das auch den kolben 6 im Druckmittel-Zylinder 1 bewegt.

Alle vorbeschriebenen oder in den Ansprüchen aufgeführten Einzelmerkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

- Ansprüche -

* f t I I It II·«

• lit I ItIf «·«

ttfll I I I ··*

Claims

10 15 20

2.

30

Schutzansprüche

Druckmittel-Zylinder (1) mit darin geführtem Kolben (6) und wenigstens einer mechanischen Verriegelungsvorrichtung (10) zum Verriegeln des Kolbens (6) mit Hilfe von darin geführten und in etwa radialer Richtung ein- und ausrückbaren Verriegelungselementen (12, 12', 12¹¹), die in Verriegelungsstellung in eine Radialnut (13) oder dgl. Aussparung des Zylinders (2) oder dgl. teilweise eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben (6) und/oder der Kolbenstange (4) ein von beiden Stirnseiten her druckmittelbeaufschlagbarer Steuerkolben (11) für die Verriegelungselemente (12, 12', 12' ') etwa in Axialrichtung geführt ist, der eine radiale Vertiefung zum Eingreifen der Verriegelungselemente (12, 12', 12¹¹) oder damit in Verbindung stehender übertragungselemente in Entriegelungsstellung aufweist, und daß Kanäle oder dgl. Durchlässe zur Druckmittelbeaufschlagung des Steuerkolbens (11) und/oder der Verriegalungselemente (12, 12', 12'') vorgesehen sind.

Druckmittel-Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (11) etwa koaxial in einem Steuerkolben-Zylinder (17) im Kolben (6) und/oder der Kolbenstange (4) geführt ist.

35

3. Druckmittel-Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Vertiefung im Steuer-

/2

kolben (11) als Nut (21) oder Kerbung und im Bereich

der Lauffläche der Verriegelungselemente (12¹) oder gegebenenfalls der übertragungselemente mit einer Ausheb-Schräge (24) versehen ist.

4. Druckmittel-Zylinder nach einem oder mehreren der

j Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der

Steuerkolben (11), wenigstens eine Verschiebebremse (27) hat, die vor2ugsweise aus jeweils einer an seinen Endbereichen angeordneten Dichtung, insbesondere aus

je einem in einer Ringnut gelagerten Dichtring (16) besteht, und daß die Dichtring-Reibungskräfte im

\ Dichtbereich so bemessen bind, daß bei fehlendem Druck

f des Druckmittels der Steuerkolben (11) seine Lage

im Steuerkolbcn-Zylinder (17) beibehält.

5. Druckmittel-Zylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der

J Steuerkolben-Zylinder (17) an seinem dem Hubraum

' (9) nächstliegenden Endbereich mit diesem vorzags-

S 20 weise über wenigstens eine Drosselbohrung (18) ver~ t bunden ist.

6. Druckmittel-Zylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daS die Drosselbohrung (18) einen Durchmesser von etwa ' 0,3 bis 1,0 mm aufweist.

7. Druckmittel-Zylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß &igr;*¹¹ Kolben (6) zwischen Hubraum (9) und Steuerlkolben-Zylinder (17) ein vom Steuerkolben-Zylinder (17) zum Hubraum (9) durchgängiges Rückschlagventil (20) vorgesehen ist.

/3

8. Druckmittel-Zylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) im Bereich der Radialnut (13) oder dgl. Aussparung einen Hartmetall-Einsatz (25) aufweist. B

9. Druckmittel-Zylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (12, 12', 12'') stiftförmig oder vorzugsweise kugelförmig ausgebildet ist und über einen Stößel (15) mit einem vorzugsweise kugelförmigen in Entriegelungsstellung in die radiale Vertiefung (21) des Steuerkolbens (11) teilweise eingreifenden ( Steuerkolben-Verriegelungselement (14) in Verbindung

steht.
15

10. Druckmittel-Zylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (12, 12', 12'') zumindest auf seiner zur Radialnut (13) oder dgl. Aussparung weisenden Seite kreissegmentförmig und vorzugsweise

der Radialnut (13) oder dgl. formangepaßt ausgebildet ist.

11. Druckmittel-Zylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die

V Radialnut (13) oder dgl. Aussparung zumindest teil

weise formangepaßt zu dem in Verriegelungsstellung in die Radialnut (13) oder dgl. eingreifenden Teilbereich des Verriegelungselementes (12, 12', 12'') ausgebildet ist.

12. Druckmittel-Zylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Nebenkanal (23) oder eine Nebennut als Durchlaß für einen das Verriegelungselement (12, 12', IZ'') während des Entriegelungsvorganges radial nach

innen drückenden Druckmittel-Strom vorgesehen ist.

13. Druckmittei-Zylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) und der Steuerkolben (11) mittels der Verriegelungselemente (12, 12', 12' ·) oder der Steuerkolben-Verriegelungselemente (14) oder dgl. übertragungselemente in Entriegelungsstellung

ü!iteinsndsr verbunden sind:
IO

14. Druckmittel-ZyIinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Steuerkolbens (11) als druckmittelbeaufschlagbare Randfläche des Kolbens (6) ausgebildet ist, die bei Druckmittelbeaufschlagung vor dem Einrücken der Verriegelungs(12, 12', 12¹¹)- oder übertragungselemente in die Nut (21) des Kolbens (6) während des Entriegelungsvorganges im Steuerkolben-Zylinder (17) bewegbar ist und dessen wirksames, druckmittelgefülltes Volumen im Bereich dieser Randfläche zeitverzögernd vergrößert.

30

/ ^2Ö Patentanwalt

35