EP0961037A1 - Locking mechanism for ends of travel for hydraulic actuators - Google Patents

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EP0961037A1
EP0961037A1 EP99105840A EP99105840A EP0961037A1 EP 0961037 A1 EP0961037 A1 EP 0961037A1 EP 99105840 A EP99105840 A EP 99105840A EP 99105840 A EP99105840 A EP 99105840A EP 0961037 A1 EP0961037 A1 EP 0961037A1
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EP
European Patent Office
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locking
piston
end position
cylinder
hydraulic working
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EP99105840A
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Josef Büter
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Buemach Engineering International BV
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Buemach Engineering International BV
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26—Locking mechanisms
    • F15B15/261—Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic end position lock Working cylinders, in particular plunger cylinders and Differential working cylinder with a guide side too Locking in the higher pressure range.
  • the invention can be used in all areas of fluid technology at which in the end positions of the working cylinder is mechanical Lock is necessary.
  • Piston rod ratio PHI is hydraulic Working cylinders in the range from 1.6 to 2.5.
  • the commonly used balls therefore have opposite locking elements pressing in surface contact fundamental disadvantage at high pressures due to the maximum permissible material load limits.
  • a lockable working cylinder with a few is known movable locking parts from the publication DE3732561C2.
  • a locking piston which is connected to a spring is biased within the working piston.
  • This principle is, however, for constructional reasons only for the bottom Locks can be used, since the guide side in the Piston rod no locking piston can be integrated.
  • Balls are exclusively used as locking elements Balls applicable, with the disadvantage of the same line contact when blocked and therefore extremely high Hertzian Pressing, which makes this system only at low hydraulic Pressing is applicable.
  • the object of the invention is to implement a End position locking that can be used on the guide and / or bottom side a working cylinder.
  • Essential aspects provide separate modular lock units and a optional use of the piston rod for additional System solutions.
  • Another essential aspect lies in the usability of this realization also for the higher one Pressure range, as well as in the exclusion of function-inhibiting Leakage problems.
  • the essence of the invention lies in the complete integration of the piston and the end position lock required Construction parts, - the locking elements, the prestressed Locking piston and the locking element carrier - Within the annulus between the piston rod and cylinder. With differential working cylinders is one such an arrangement is mirrored on the piston.
  • the locking elements engage in the cylinder inner jacket - preferably in the area of the caps - a.
  • the locking elements are released when the pressure builds up in the work area by axial movement of the locking piston against the preload of the locking piston spring.
  • the locking piston is forced at infinitessimal axial movement of the piston - mediated via axially inclined contact surfaces of the locking element for the recess in the cylinder - the complete pushing in of the locking elements in the annular space between the piston rod and cylinder.
  • the locking element carrier 7 is connected to the piston 1 and between it and the end position to be locked on the piston rod 2 arranged. It partially contributes to the axial guidance of the piston 1 in cylinder 3 and includes in corresponding Clear one or more locking piston springs 5, which the compressive preload on the piston rod 2 axially Movable locking piston 6 generated when the Locking piston 6 - by the pressure of the working medium on its surface oriented towards the end position - the piston 1 is approaching.
  • the locking piston 6 has on its outer jacket a chamfer 10, which the locking elements 4th form-fitting between the recesses 8 and the locking element carrier 7 locked when the end position of the piston 1 is achieved by the approach of the piston 1 radial preload built up to the end position Shift to the outside of the locking elements 4 in the Forcing recess 8.
  • the contact surface forms the locking elements 4 with the recess 8 a slight axial bevel 11.
  • the locking elements 4 are advantageously designed as circular segments, which in the recesses 8 a surface pressure is achieved.
  • Advantageous is the space of the locking piston spring 5 over a thin channel 12 with a valve 13 with each connected to another, pressure-free work space, which also if there is a leak, always relax this room given is.

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Abstract

The piston (1) is positively locked in a cylinder (3) at stroke end, by locking elements (4). For each end position, there are locking elements, a pretensioned locking piston (6), and a locking element carrier (7), which are all positioned within the ring chamber between piston rod (2) and cylinder. The locking elements are not spherical. The space for the tension spring (5) for the locking piston is relieved to the opposite working chamber via a channel (12) and a valve (13). All required components are of modular construction.

Description

Die Erfindung bezeichnet eine Endlagenverriegelung hydraulischer Arbeitszylinder, insbesondere Plungerzylinder und Differentialarbeitszylinder mit einer auch führungsseitigen Verriegelung im höheren Druckbereich. Die Erfindung kann auf allen Gebieten der Fluidtechnik angewandt werden, bei welchen in den Endlagen des Arbeitszylinders eine mechanische Sperre notwendig ist.The invention relates to a hydraulic end position lock Working cylinders, in particular plunger cylinders and Differential working cylinder with a guide side too Locking in the higher pressure range. The invention can can be used in all areas of fluid technology at which in the end positions of the working cylinder is mechanical Lock is necessary.

Nach der IPC (Internationale Patentklassifikation) werden Druckmittelbetriebene Stellorgane in der F15B klassifiziert. Die Verriegelung von druckmittelbetriebenen Vorrichtungen ist speziell in der F15B 15/26 klassifiziert.According to the IPC (International Patent Classification) Fluid pressure actuators classified in the F15B. The locking of fluid operated devices is specially classified in the F15B 15/26.

Das bei optimaler Materialausnutzung üblicherweise verwendete Kolbenstangenverhältnis PHI liegt bei hydraulischen Arbeitszylindern im Bereich von 1,6 bis 2,5.Usually used with optimal material utilization Piston rod ratio PHI is hydraulic Working cylinders in the range from 1.6 to 2.5.

Es gilt allgemein: d 2 = d 1 PHI-1 PHI mit

  • d2: Kolbenstangendurchmesser
  • d1: Kolbendurchmesser
    • The following generally applies: d 2nd = d 1 PHI -1 PHI With
  • d 2 : piston rod diameter
  • d 1 : piston diameter

    • Es ist demnach für hydraulischen Differentialarbeitszylinder mit einem auch vorgegebenen Kolbendurchmesser der Kolbenstangendurchmesser in einem gewissen Intervall festgelegt und wird üblicherweise nicht unter bzw. überschritten. Vorbekannte Lösungen zur Verriegelung sind konstruktiv so gestaltet, daß sie sinnvoll vornehmlich nur bodenseitig angewendet werden, da das Lösungsprinzip bei Anwendung im Stangenführungsbereich radiale Ausdehnungen zur Folge hätte, die eine technisch vertretbare Lösung unter dem Gesichtspunkt kommerzieller Verwertung ausschließt. Vorbekannte Lösungen zur Verriegelung verwenden aus konstruktiven Gründen für eine einseitig wirkende Verriegelung zumeist ein Kolbenstangenverhältnis PHI außerhalb des technisch und kommerziell vertretbaren Bereiches.It is therefore for hydraulic differential cylinders with a predetermined piston diameter, the piston rod diameter set at a certain interval and is usually not under or exceeded. Previously known solutions for locking are constructively so designed that it is used primarily only on the bottom be because the solution principle when used in Rod guide area would result in radial expansion, which is a technically feasible solution from the point of view excludes commercial exploitation. Known Use locking solutions from constructive Reasons for a one-way locking mostly a piston rod ratio PHI outside of technically and commercially justifiable area.

    Für eine sperrende gehärtete Stahlkugel ergibt sich eineThere is one for a locking hardened steel ball

    Hertz'sche Pressung nach p = 0,3883 FE 2 r 2

    p
    Hertz'sche Pressung
    F
    axiale Kraft auf die Kugel
    E
    Elastizitätsmodul der mit der Kugel gepaarten Teile
    r
    Radius der Kugel
    welche aus der Erfahrung den Wert von p=900 N/mm2 nicht überschreiten sollte.Hertzian pressure after p = 0.388 3rd FE 2nd r 2nd
    p
    Hertzian pressure
    F
    axial force on the ball
    E
    Modulus of elasticity of the parts paired with the ball
    r
    Radius of the sphere
    which from experience should not exceed the value of p = 900 N / mm 2 .

    Die üblicherweise verwendeten Kugeln haben daher gegenüber im Flächenkontakt pressende Verriegelungselemente einen prinzipiellen Nachteil bei hohen Drücken auf Grund der maximal zulässigen Materialbelastungsgrenzen.The commonly used balls therefore have opposite locking elements pressing in surface contact fundamental disadvantage at high pressures due to the maximum permissible material load limits.

    Ein weiteres signifikantes Merkmal vorbekannter Lösungen zur Verriegelung besteht darin, daß die Ankopplung des Sperrsystems zumeist an der Kolbenstange erfolgt, was den verfügbaren Hub verringert und die Verwendung der Kolbenstange für zusätzliche Funktionseinheiten am Arbeitszylinder unmöglich macht (Endschalter; Wegmeßeinrichtung). Ein weiteres Problem ist in der durch Leckage verursachten Sperrung des Verriegelungssystems zu sehen. Füllt sich über einen längeren Zeitraum der eigentlich abgeschlossene Raum der vorspannenden Verriegelungskolbenfeder mit dem verwendeten Druckmittel, ist eine Entriegelung nicht mehr möglich, da das selbige der Bewegung des Verriegelungskolbens entgegensteht.Another significant feature of previously known solutions for locking is that the coupling of the Locking system mostly takes place on the piston rod, which the available stroke is reduced and the use of the piston rod for additional functional units on the working cylinder makes impossible (limit switch; position measuring device). A Another problem is that caused by leakage Locking of the locking system can be seen. Fills up a longer period the actually closed space the preloading locking piston spring with the one used Pressure medium, unlocking is no longer possible, since the same of the movement of the locking piston opposes.

    In der Druckschrift DE2911071C2 wird eine Verriegelung für Arbeitszylinder mit einem ringförmigen Verriegelungskolben (7) zur Arretierung der Verriegelungselemente (8) ausgeführt, die nur bodenseitig anwendbar ist, da führungsseitig nicht hinreichend Platz für die zur Sperrung erforderlichen Teile, insbesondere den vorgespannten Sperrschieber (20), zur Verfügung steht oder das führungsseitige Abschlußteil unverhältnismäßig masseintensiv ausgeführt werden müßte.In the publication DE2911071C2 a lock for Working cylinder with an annular locking piston (7) designed to lock the locking elements (8), which can only be used on the bottom side as it is on the guide side not enough space for the locks required Parts, in particular the pretensioned locking slide (20), is available or the management end part would be disproportionately large.

    In der Druckschrift DE3540277 wird ein selbstsperrender, doppelt wirkender Arbeitszylinder ausgeführt, bei dem ein Differentialkolben axial verschiebbar einerseits an seinem Außendurchmesser im Gehäuse und andererseits mit seinem Innenkanal an einer gehäusefesten Buchse gelagert ist, wobei ein Verriegelungskolben, der einerseits im Differentialkolben und andererseits in der Buchse gelagert ist, das Kugelgesperre betätigt. Bei diesem Arbeitszylinder bewegen sich innerhalb des Gehäuses drei Bauteile relativ zueinander, wodurch sich ein relativ komplizierter Aufbau darstellt.In the document DE3540277 a self-locking, double-acting cylinder, in which a Differential piston axially displaceable on its one hand Outside diameter in the housing and on the other hand with its inner channel is mounted on a housing-fixed socket, wherein a locking piston, on the one hand in the differential piston and on the other hand is mounted in the socket, the ball ratchet operated. With this working cylinder move three components relative to each other within the housing, which is a relatively complicated structure.

    Bekannt ist ein verriegelbarer Arbeitszylinder mit wenigen beweglichen Verriegelungsteilen aus der Druckschrift DE3732561C2. Dabei werden Verriegelungsteile zwischen Aussparungen des Kolbeninnenmantels und des Zylinderaußenmantels gedrückt, welche die Sperrung übernehmen. Dazu befindet sich ein Verriegelungskolben, welcher über eine Feder vorgespannt ist, innerhalb des Arbeitskolbens. Dieses Prinzip ist jedoch aus konstruktiven Gründen nur für bodenseitige Verriegelungen anwendbar, da führungsseitig in die Kolbenstange kein Verriegelungskolben integrierbar ist. Zudem sind hierbei als Verriegelungselemente ausschließlich Kugeln anwendbar, mit dem Nachteil der Linienberührung derselben bei der Sperrung und dadurch extrem hohe Hertz'sche Pressung, wodurch dieses System nur bei geringen hydraulischen Drücken anwendbar ist.A lockable working cylinder with a few is known movable locking parts from the publication DE3732561C2. There are locking parts between recesses of the piston inner jacket and the cylinder outer jacket pressed, which take over the blocking. To do this a locking piston, which is connected to a spring is biased within the working piston. This principle is, however, for constructional reasons only for the bottom Locks can be used, since the guide side in the Piston rod no locking piston can be integrated. In addition are exclusively used as locking elements Balls applicable, with the disadvantage of the same line contact when blocked and therefore extremely high Hertzian Pressing, which makes this system only at low hydraulic Pressing is applicable.

    In der Druckschrift DE3942348C2 wird ein in der Endlage arretierbarer Arbeitszylinder mit einem vorgespannten Verriegelungskolben beschrieben, bei dem ein in den Kolben integriertes Kugelgesperre in einer dieses aufnehmende ringförmigen Aussparung des Bodens oder des Verriegelungskolbens arretiert wird. Der zentral liegende Verriegelungskolben selbst ist vorgespannt und liegt optional innerhalb des Kolbens (Fig. 3 und 4.). Nachteilig bei diesem System ist, daß eine führungsseitige Ausführung dieser Lösung nicht möglich ist.In the document DE3942348C2 a lockable in the end position Working cylinder with a preloaded locking piston described in which an integrated in the piston Ball lock in an annular receiving this Recess in the bottom or the locking piston is locked. The central locking piston itself is biased and optionally lies within the Piston (Fig. 3 and 4.). The disadvantage of this system is that a leadership implementation of this solution is not is possible.

    In der Druckschrift DE3428228A1 ist ein in beiden Endlagen arretierbarer Arbeitszylinder offenbart, bei welchem die jeweiligen Kugelgesperre in den Kolben integriert sind und die Arretierung gegen das Zylinderrohr erfolgt, welches durch sogenannte Flanschringe eine spezielle Ausbildung erfährt. Der Verriegelungskolben zur formschlüssigen Arretierung der Kugeln wird innerhalb der hohlen Kolbenstange axial geführt und durch einen separaten Steuerdruck betätigt. Nachteilig ist die Anordnung des Verriegelungskolbens innerhalb der Kolbenstange, da dadurch nur geringe Kräfte über diese übertragbar sind, wodurch diese Anordnung für den Hochdruckbereich ungeeignet ist bzw. weitere Anwendungen der Kolbenstange nicht ermöglichst.In DE3428228A1 there is one in both end positions lockable cylinder disclosed in which the respective ball lock are integrated in the piston and the locking against the cylinder tube takes place, which undergoes special training through so-called flange rings. The locking piston for positive locking the balls will be inside the hollow piston rod axially guided and actuated by a separate control pressure. The arrangement of the locking piston is disadvantageous inside the piston rod, because of this only small forces are transferable through this, making this arrangement for the high pressure area is unsuitable or other applications the piston rod not possible.

    Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung einer führungsseitig und/oder bodenseitig verwendbaren Endlagenverriegelung eines Arbeitszylinders. Wesentliche Aspekte stellen gesonderte modular lösbare Sperreinheiten und eine optionale Verwendbarkeit der Kolbenstange für zusätzliche Systemlösungen dar. Ein weiterer wesentlicher Aspekt liegt in der Verwendbarkeit dieser Realisierung auch für den höheren Druckbereich, sowie im Ausschluß von funktionshemmenden Leckagestörungen.The object of the invention is to implement a End position locking that can be used on the guide and / or bottom side a working cylinder. Essential aspects provide separate modular lock units and a optional use of the piston rod for additional System solutions. Another essential aspect lies in the usability of this realization also for the higher one Pressure range, as well as in the exclusion of function-inhibiting Leakage problems.

    Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The task is performed by those listed in protection claim 1 Features resolved. Preferred further developments result from the subclaims.

    Das Wesen der Erfindung liegt in der vollständigen Integration des Kolbens und der je Endlagenverriegelung benötigten Konstruktionsteile, - der Verriegelungselemente, des vorgespannten Verriegelungskolbens und des Verriegelungselementeträgers - innerhalb des Ringraums zwischen Kolbenstange und Zylinder. Bei Differentialarbeitszylindern ist eine derartige Anordnung am Kolben gespiegelt ausgeführt.The essence of the invention lies in the complete integration of the piston and the end position lock required Construction parts, - the locking elements, the prestressed Locking piston and the locking element carrier - Within the annulus between the piston rod and cylinder. With differential working cylinders is one such an arrangement is mirrored on the piston.

    Die Verriegelungselemente greifen in den Zylinderinnenmantel - vorzugsweise im Bereich der Verschlußkappen - ein. Das Lösen der Verriegelungselemente erfolgt bei Druckaufbau im Arbeitsraum durch axiale Bewegung des Verriegelungskolbens gegen die Vorspannung der Verriegelungskolbenfeder. Durch die Freigabe des die Verriegelung bewirkenden formschlüssigen Zwangs des Verriegelungskolbens erfolgt bei infinitessimaler axialer Bewegung des Kolbens - vermittelt über axial schräge Kontaktflächen des Verriegelungselements zur Aussparung im Zylinder - das vollständige Eindrücken der Verriegelungselemente in den Ringraums zwischen Kolbenstange und Zylinder.The locking elements engage in the cylinder inner jacket - preferably in the area of the caps - a. The locking elements are released when the pressure builds up in the work area by axial movement of the locking piston against the preload of the locking piston spring. By releasing the positive locking effect The locking piston is forced at infinitessimal axial movement of the piston - mediated via axially inclined contact surfaces of the locking element for the recess in the cylinder - the complete pushing in of the locking elements in the annular space between the piston rod and cylinder.

    Zur Realisierung einer Endlagenverriegelung bei hohen Drücken werden keine im Linienkontakt pressenden Kugeln sondern vorzugsweise im Flächenkontakt pressende Kreissegmente als Verriegelungselemente benutzt. Zur Unterbindung leckagebedingter Störungen wird der Raum indem die Vorspannung für den Verriegelungskolben über eine Verriegelungskolbenfeder erfolgt über einen Kanal und ein Ventil zum gegenüberliegenden Arbeitsraum entspannt, vorzugsweise innerhalb der Kolbenstange. Zur Gewährleistung einer optional verbesserten axialen Führung des Kolbens im Zylinder wechseln sich alternierend axial führende Teile des Verriegelungselementeträgers mit Teilen der Verriegelungskolbenfeder bzw. Verriegelungskolbenfedern ab. Durch den vorzugsweise modularen Aufbau der zur Verriegelung benötigten Konstruktionsteile bezüglich des Kolbens ist eine wahlweise Ausführung des Arbeitszylinders mit und ohne Verriegelung einfach möglich.To implement an end position lock at high pressures will not be balls pressing in line contact but preferably in circular contact pressing circular segments as Locking elements used. To prevent leakage The room becomes disturbed by the preload for the locking piston via a locking piston spring takes place via a channel and a valve to the opposite Relaxed work space, preferably within the Piston rod. To ensure an optionally improved axial guidance of the piston in the cylinder alternate alternating axially leading parts of the locking element carrier with parts of the locking piston spring or locking piston springs from. Due to the preferably modular Structure of the construction parts required for locking with regard to the piston is an optional version of the working cylinder easily possible with and without locking.

    Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere in

    • der im wesentlichen gleichartigen Ausführung der an beiden Systemen für die Verriegelung benötigten Konstruktionsteile,
    • der Möglichkeit einer - auch bezüglich der Verschlußkappen - relativ schlanken materialsparenden Bauausführung,
    • der auch im höheren Druckbereich funktionssicheren Konstruktion
    • der schonenden Behandlung des Zylinderinnenrohres infolge flächiger Belastung der Sperrschieber
    • der Gewährleistung der Funktionsfähigkeit auch bei langer Verriegelungszeit und
    • der zusätzlichen Verwendung von Stell- und Positionierungssystemen im Kolbenstangenbereich, da dieser durch das Verriegelungssystem nicht verwendet wird.
    The advantages of the invention are in particular
    • the essentially identical design of the structural parts required for locking in both systems,
    • the possibility of a relatively slim material-saving construction, also with regard to the sealing caps,
    • the functionally reliable construction even in the higher pressure range
    • the gentle treatment of the inner cylinder tube due to the surface loading of the gate valve
    • ensuring functionality even with a long locking time and
    • the additional use of positioning and positioning systems in the piston rod area, since this is not used by the locking system.

    Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel an Hand von

  • Fig. 1 als Endlagenverriegelung in der Führungsseite eines Arbeitszylinders
  • (Fig. 2 als Schnitt von Fig. 1)
  • Fig. 3 als Endlagenverriegelung in der Bodenseite eines Differentialarbeitszylinders
    • näher erläutert.The invention is based on an embodiment of
  • Fig. 1 as an end position lock in the guide side of a working cylinder
  • (Fig. 2 as a section of Fig. 1)
  • Fig. 3 as an end position lock in the bottom of a differential working cylinder
    • explained in more detail.

    Nach Figur 1 und Figur 2 besteht ein hydraulischer Arbeitszylinder aus einem Kolben 1 auf einer Kolbenstange 2, welcher innerhalb eines Zylinders 3 geführt wird. In den Endlagen des Hubs wird die Position des Kolbens 1 im Zylinder 3 über Verriegelungselemente 4 formschlüssig arretiert. Diese Endlagenverriegelung benötigt neben den Verriegelungselementen 4 einen, vorteilhaft über eine Verriegelungskolbenfeder 5 - vorgespannten Verriegelungskolben 6 und einen Verriegelungselementeträger 7, der die Verriegelungselemente 4 bei ihrer radialen Bewegung führt und axial arretiert. Die Endlagenverriegelung ist zusammen mit dem Kolben 1 vollständig innerhalb des Ringraums zwischen Kolbenstange 2 und Zylinder 3 integriert. Die Verriegelungselemente 4 greifen zur Verriegelung der Endlage in Aussparungen 8 des Zylinderinnenmantels ein, welche vorzugsweise in einem Verschlußstück 9 eingebracht sind. Der Verriegelungselementeträger 7 ist mit dem Kolben 1 verbunden und zwischen diesem und der zu verriegelnden Endlage auf der Kolbenstange 2 angeordnet. Er trägt partiell zur axialen Führung des Kolbens 1 im Zylinder 3 bei und beinhaltet in entsprechenden Räumen eine oder mehrere Verriegelungskolbenfedern 5, welche die Druckvorspannung des auf der Kolbenstange 2 axial beweglichen Verriegelungskolbens 6 erzeugt, wenn sich der Verriegelungskolben 6 - durch den Druck des Arbeitsmediums auf seine zur Endlage orientierten Fläche - dem Kolben 1 nähert. Der Verriegelungskolben 6 weist auf seinem Außenmantel eine Fase 10 auf, welche die Verriegelungselemente 4 formschlüssig zwischen den Aussparungen 8 und dem Verriegelungselementeträger 7 arretiert, wenn die Endlage des Kolbens 1 erreicht ist, indem die bei der Annäherung des Kolbens 1 an die Endlage aufgebaute Vorspannung eine radiale Verschiebung nach Außen der Verriegelungselemente 4 in die Aussparung 8 erzwingt. Dabei bildet die Berührungsfläche der Verriegelungselemente 4 mit der Aussparung 8 eine leichte axiale Schräge 11 aus. Die Verriegelungselemente 4 sind vorteilhaft als Kreissegmente ausgeführt, wodurch in den Aussparungen 8 eine Flächenpressung erzielt wird. Vorteilhaft ist der Raum der Verriegelungskolbenfeder 5 über einen dünnen Kanal 12 mit einem Ventil 13 mit dem jeweils anderen, druckfreien Arbeitsraum verbunden, wodurch auch bei vorhandener Leckage stets eine Entspannung dieses Raumes gegeben ist. According to Figure 1 and Figure 2, there is a hydraulic working cylinder from a piston 1 on a piston rod 2, which is guided within a cylinder 3. In the end positions the position of the piston 1 in the cylinder becomes the stroke 3 locked by means of locking elements 4. This end position locking requires not only the locking elements 4 one, advantageously via a locking piston spring 5 - preloaded locking piston 6 and one Locking element carrier 7, the locking elements 4 leads in their radial movement and axially locked. The end position lock is together with the piston 1 completely within the annulus between piston rod 2 and cylinder 3 integrated. The locking elements 4 reach for locking the end position in recesses 8 of Inner cylinder jacket, which is preferably in a closure piece 9 are introduced. The locking element carrier 7 is connected to the piston 1 and between it and the end position to be locked on the piston rod 2 arranged. It partially contributes to the axial guidance of the piston 1 in cylinder 3 and includes in corresponding Clear one or more locking piston springs 5, which the compressive preload on the piston rod 2 axially Movable locking piston 6 generated when the Locking piston 6 - by the pressure of the working medium on its surface oriented towards the end position - the piston 1 is approaching. The locking piston 6 has on its outer jacket a chamfer 10, which the locking elements 4th form-fitting between the recesses 8 and the locking element carrier 7 locked when the end position of the piston 1 is achieved by the approach of the piston 1 radial preload built up to the end position Shift to the outside of the locking elements 4 in the Forcing recess 8. The contact surface forms the locking elements 4 with the recess 8 a slight axial bevel 11. The locking elements 4 are advantageously designed as circular segments, which in the recesses 8 a surface pressure is achieved. Advantageous is the space of the locking piston spring 5 over a thin channel 12 with a valve 13 with each connected to another, pressure-free work space, which also if there is a leak, always relax this room given is.

    Nach Fig. 3 weist ein Differentialarbeitskolben sämtliche zur Endlagenverriegelung notwendigen Konstruktionselemente entsprechend Fig. 1 doppelt auf, wobei diese vorteilhaft jeweils an der Schnittfläche des Kolbens 1 gespiegelt sind. Der somit erzielbare modulare Aufbau der Endlagenverriegelung gestattet in der Produktion von Arbeitszylindern eine einfache an Kundenwünschen orientierte funktionelle Ausstattung dieser mit weitgehend einheitlichen Konstruktionsteilen. 3 has a differential piston all construction elements necessary for end position locking 1 twice, this being advantageous are each mirrored on the cut surface of the piston 1. The modular structure of the end position lock that can be achieved permits one in the production of working cylinders simple functional equipment based on customer requirements this with largely uniform construction parts.

    Verwendete BezugszeichenReference symbols used

    11
    KolbensPiston
    22nd
    KolbenstangePiston rod
    33rd
    Zylindercylinder
    44th
    VerriegelungselementenLocking elements
    55
    VerriegelungskolbenfederLocking piston spring
    66
    VerriegelungskolbenLocking piston
    77
    VerriegelungselementeträgerLocking element carrier
    88th
    AussparungenRecesses
    99
    VerschlußstückClosure piece
    1010th
    Fasechamfer
    1111
    SchrägeWeird
    1212th
    Kanalchannel
    1313
    VentilValve

    Claims (6)

    Endlagenverriegelung hydraulischer Arbeitszylinder, bei welcher ein Kolben (1) auf einer Kolbenstange (2) innerhalb eines Zylinders (3) geführt wird und in den Endlagen des Hubs die Position des Kolbens (1) im Zylinder (3) über Verriegelungselemente (4) formschlüssig arretiert wird,
    dadurch gekennzeichnet,     daß eine vollständige Integration des Kolbens (1) und der je Endlagenverriegelung benötigten Verriegelungselemente (4), des vorgespannten Verriegelungskolbens (6) und des Verriegelungselementeträgers (7) innerhalb des Ringraums zwischen Kolbenstange (2) und Zylinder (3) vorliegt.     End position locking of hydraulic working cylinders, in which a piston (1) is guided on a piston rod (2) within a cylinder (3) and in the end positions of the stroke, the position of the piston (1) in the cylinder (3) is positively locked via locking elements (4),
    characterized,     that a complete integration of the piston (1) and each end position locking required Locking elements (4), of the preloaded locking piston (6) and the locking element carrier (7) within the annulus between the piston rod (2) and cylinder (3).     Endlagenverriegelung hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Differentialarbeitszylindern eine derartige Anordnung am Kolben (1) gespiegelt ausgeführt ist. End position locking hydraulic working cylinder according to claim 1, characterized in that in differential working cylinders such an arrangement on the piston (1) is mirrored. Endlagenverriegelung hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verriegelungselemente (4) keine Kugeln verwendet werden. End position locking hydraulic working cylinder according to claim 1 or claim 2, characterized in that no balls are used as locking elements (4). Endlagenverriegelung hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Raum der die Vorspannung für den Verriegelungskolben (6) aufbringenden Verriegelungskolbenfeder (5) über einen Kanal (12) und ein Ventil (13) zum gegenüberliegenden Arbeitsraum entspannt ist. End position locking hydraulic working cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized that the space of the preload for the locking piston (6) applying the locking piston spring (5) is relaxed via a channel (12) and a valve (13) to the opposite working space. Endlagenverriegelung hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß sich alternierend axial führende Teile des Verriegelungselementeträgers (7) mit Teilen der Verriegelungskolbenfeder (5) abwechseln.End position locking of hydraulic working cylinders after one of claims 1 to 4, characterized that alternating axially leading parts of the locking element carrier (7) with parts of the locking piston spring Alternate (5). Endlagenverriegelung hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß durch den modularen Aufbau der zur Verriegelung benötigten Konstruktionsteile bezüglich des Kolbens (1) eine wahlweise Ausführung des Arbeitszylinders mit und ohne Verriegelung einfach gegeben ist.End position locking of hydraulic working cylinders after one of claims 1 to 5, characterized that due to the modular structure of those required for locking Construction parts related to the piston (1) Optional design of the working cylinder with and without locking is simply given.
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