EP1864024B1 - Lockable working cylinder - Google Patents

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EP1864024B1
EP1864024B1 EP06723716A EP06723716A EP1864024B1 EP 1864024 B1 EP1864024 B1 EP 1864024B1 EP 06723716 A EP06723716 A EP 06723716A EP 06723716 A EP06723716 A EP 06723716A EP 1864024 B1 EP1864024 B1 EP 1864024B1
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working cylinder
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pressure space
spindle
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Adolf Tretsch
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TRETSCH, ADOLF
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Aros Hydraulik GmbH
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    • 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

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Abstract

A lockable working cylinder comprising a housing and a piston that can be displaced in a primary pressure chamber of the housing. A piston rod tube leads from the piston out of the pressure chamber and a spindle rotates in the piston or piston rod tube, the spindle being allocated to a unit that halts the rotational displacement. The spindle or a rotational sleeve that is placed over the spindle has a radial pressure chamber, in which a locking bolt engages, said bolt being introduced radially.

Description

Die Erfindung betrifft einen verriegelbarer Arbeitszylinder mit einem Gehäuse und einem darin in einem Hauptdruckraum bewegbaren Kolben, von dem aus ein Kolbenstangenrohr aus dem Hauptdruckraum führt, wobei in dem Kolben bzw. dem Kolbenstangenrohr eine Spindel dreht, welcher eine Einrichtung zum Anhalten der Drehbewegung zugeordnet ist, wobei die Spindel bzw. eine dieser aufgesetzten Drehhülse einen radial angeordneten Raum aufweist, in den ein radial führbarer Sperrbolzen eingreift.The invention relates to a lockable power cylinder having a housing and a piston movable therein in a main pressure chamber, from which a piston rod tube leads from the main pressure chamber, wherein in the piston or the piston rod tube rotates a spindle, which is associated with a means for stopping the rotational movement, wherein the spindle or one of these mounted rotary sleeve has a radially disposed space in which a radially feasible locking pin engages.

Stand der TechnikState of the art

Derartige Arbeitszylinder sind in vielfältiger Form und Ausführung bekannt und auf dem Markt. Beispielsweise wird in der DE 41 41 460 C2 ein druckmittelbetriebener Arbeitszylinder gezeigt, bei dem eine drehbare Spindel in ein Kolbenstangenrohr eingreift. Wird der entsprechende Kolben, der dem Kolbenstangenrohr zugeordnet ist, unter Druck gesetzt, dreht auch die Spindel, sodass das Kolbenstangenrohr sich axial bewegen kann.Such cylinders are known in a variety of forms and designs and on the market. For example, in the DE 41 41 460 C2 a fluid operated cylinder shown in which a rotatable spindle engages a piston rod tube. If the corresponding piston, the Assigned to the piston rod tube, the spindle also rotates, so that the piston rod tube can move axially.

Bei all diesen Arbeitszylindern stellt sich das Problem, dass, sollte der Druck in dem eigentlichen Hauptdruckraum, in dem der Kolben mit Druck beaufschlagt wird, zusammenbrechen, beispielsweise durch Brechen der Dichtmanschette, der Kolben unter dem Druck der Last oder auch unter einem Zug selbstständig in Bewegung gesetzt wird, wobei die Spindel mit ihrem Aussengewinde das Innengewinde des Kolbenstangenrohres abläuft.In all these working cylinders, the problem arises that, should the pressure in the actual main pressure chamber in which the piston is pressurized collapse, for example, by breaking the sealing collar, the piston under the pressure of the load or even under a train on its own Movement is set, the spindle runs with its external thread, the internal thread of the piston rod tube.

Um diese selbstständige Bewegung der Kolbenstange zu unterbinden, sind entsprechende Brems- oder Verriegelungseinheiten vorgesehen. So wird beispielsweise in der DE 297 20 838 U1 eine Bremsfläche vorgeschlagen, die gegen einen Bremskegel drückt, sodass hierdurch die Spindeldrehung abgebremst wird. Eine derartige Bremseinrichtung ist zum Abbremsen grösserer Lasten, die auf den Arbeitszylinder einwirken, nicht geeignet. Ferner kann hierdurch die Spindeldrehung nicht schlagartig beendet werden.In order to prevent this independent movement of the piston rod, corresponding brake or locking units are provided. For example, in the DE 297 20 838 U1 proposed a braking surface which presses against a brake cone, so that thereby the spindle rotation is decelerated. Such a braking device is not suitable for braking larger loads acting on the working cylinder. Furthermore, as a result, the spindle rotation can not be stopped abruptly.

Auch aus der DE 202 16 197 ist eine Verriegelungseinheit bekannt, die eine funktionssichere, feinstufige und zuverlässig verriegelbare Bauteileanordnung bildet. Dabei ist eine die Drehbewegung der Gewindespindel mittels eines axial verschiebbaren Verbindungsgliedes und eines drehfesten Gegengliedes bremsende Verriegelungseinheit vorgesehen, wobei das mittels einer Druckfeder in Verbindungsstellung gehaltene Verbindungsglied durch einen entgegen der Federwirkung verlagerbaren Schubkörper entriegelbar ist. Das Verbindungsglied ist als ein mit der Druckfeder auf einem Tragansatzteil der Gewindespindel axial verschiebbaren Rastkolben ausgebildet, an dessen zum stirnseitigen Ende des Zylinderbodens gerichteter Stirnseite eine kreisringförmig verlaufende und an einer bodenseitigen Gegenverzahnung einrastbares Verzahnungsprofil vorgesehen ist. Koaxial zu diesem ist der auf dem Tragansatzteil verschiebbare Rastkolben mittels eines zentralen Stützlagers drehbar auf den Schubkörper abgestimmt. Diese Verriegelung ist problematisch, da zum einen eine stirnseitige Verriegelung sich im Laufe der Zeit abschleifen kann. Zum Andern ist der Zusammenhalt der stirnwärtigen Verzahnung von der Druckmittelbeaufschlagung abhängig, die, beispielsweise wenn Leckagen auftreten, leicht versagen kann.Also from the DE 202 16 197 a locking unit is known, which forms a functionally reliable, fine-step and reliably lockable component arrangement. In this case, a rotational movement of the threaded spindle by means of an axially displaceable connecting member and a rotationally fixed counter-member braking locking unit is provided, wherein the held by a compression spring in the connecting position connecting member can be unlocked by a displaceable against the spring action thrust body. The connecting member is formed as a with the compression spring on a Tragansatzteil the threaded spindle axially displaceable locking piston, at its front end of the cylinder bottom directed end face an annular extending and engageable on a bottom-side counter toothing tooth profile is provided. Coaxially with this, the locking piston which can be displaced on the carrying attachment part is rotatably matched to the pushing body by means of a central supporting bearing. This lock is problematic because on the one hand a front-side locking can be worn down over time. On the other hand, the cohesion of the frontal toothing is dependent on the pressure medium, which, for example, when leaks occur, can easily fail.

Ein Arbeitszylinder der o.g. Art ist aus der EP 1 106 841 A2 bekannt. Dort weist die Spindel radial angeordnete Räume auf, in die ein radial führbarer Sperrbolzen eingreift. Die Betätigung des Sperrbolzens erfolgt über einen, dem Sperrbolzen bodenwärtig angeformten Kolben, der in einem Druckraum gegen die Kraft einer Feder führbar ist.A working cylinder of the above type is from the EP 1 106 841 A2 known. There, the spindle has radially arranged spaces into which engages a radially feasible locking pin. The actuation of the locking pin via a, the locking pin bottom integrally formed piston, which is feasible in a pressure chamber against the force of a spring.

Aufgabetask

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Arbeitszylinder der oben genannten Art zu schaffen, bei dem bei Aufheben des Druckes in dem Hauptdruckraum es zu einer sehr raschen und sicheren Verriegelung des Kolbens bzw. des Kolbenstangenrohres bzw. der Spindel kommt.Object of the present invention is to provide a working cylinder of the type mentioned above, in which when you release the pressure in the main pressure chamber, there is a very rapid and secure locking of the piston or the piston rod tube or the spindle.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Zur Lösung der Aufgabe führt, dass in den Raum vor dem Sperrbolzen ein Druckmedium einbringbar und damit der Raum als Druckraum ausgebildet ist.To achieve the object leads that in the space in front of the locking pin, a pressure medium can be introduced and thus the space is designed as a pressure chamber.

Durch diesen radial führbaren Sperrbolzen wird gewährleistet, dass, sofern er in den Druckraum einfährt, eine sichere Verriegelung der Spindel stattfindet. Hierdurch wird auch der Kolben und auch das Kolbenstangenrohr festgelegt. Eine weitere Drehbewegung ist erst möglich, wenn der Sperrbolzen aus seiner Rastlage entfernt wird.This radially feasible locking bolt ensures that, as long as it enters the pressure chamber, a secure locking of the spindle takes place. As a result, the piston and the piston rod tube is set. Another rotational movement is only possible when the locking pin is removed from its rest position.

Wenn im Folgendem nur von Spindel gesprochen wird, so umfasst dies auch eine auf die Spindel aufgesetzte Drehhülse, die der besseren Montage bzw. Lagerung der Spindel dient.If in the following is spoken only by spindle, this also includes a mounted on the spindle rotary sleeve, which serves to better mounting and storage of the spindle.

Für die Bewegung des Sperrbolzen in und aus Rastlage steht der Druckraum unter dem Druck eines Druckmittels, welches den Sperrbolzen aus dem Druckraum drückt. Hierdurch wird die Spindel frei und kann drehen.For the movement of the locking pin in and out of locking position of the pressure chamber is under the pressure of a pressure medium, which presses the locking pin from the pressure chamber. As a result, the spindle is free and can rotate.

Andererseits des Druckraumes könnte dem Sperrbolzen ein Kraftspeicher, wie beispielsweise eine Schraubenfeder, zugeordnet sein. Wird in diesem Fall der Druck in dem Druckraum aufgehoben, kann der Sperrbolzen unter dem Druck der Druckfeder in diesen Druckraum einfahren und die Spindel verriegeln.On the other hand, the pressure chamber could be associated with the locking bolt, a force storage device, such as a coil spring. If the pressure in the pressure chamber is removed in this case, the locking pin can retract under the pressure of the compression spring in this pressure chamber and lock the spindle.

Denkbar ist auch, zusammen mit einer Schraubenfeder oder auch ohne die Schraubenfeder den Sperrbolzen andererseits des Druckraumes unter den Druck eines hydraulischen oder pneumatischen Mediums zu setzten, sodass, gesteuert durch eine entsprechende elektronische Steuerung, Druck aufgebaut und der Sperrbolzen in dem Druckraum verlagert werden kann. Hier sind viele Möglichkeiten denkbar und sollen von der Erfindung umfasst sein.It is also conceivable to put together with a coil spring or without the coil spring the locking pin on the other hand, the pressure chamber under the pressure of a hydraulic or pneumatic medium, so that controlled by a corresponding electronic control, built pressure and the locking pin can be moved in the pressure chamber. Here are many possibilities conceivable and should be encompassed by the invention.

Bevorzugt wird jedoch, dass insgesamt um das Spindelende herum ein topfförmiger Verriegelungsdruckraum eingerichtet wird, von dem dann der Druckraum, der den Sperrbolzen aufnimmt, abzweigt. Von diesem topfförmigen Verriegelungsdruckraum gelangt ein Druckmedium in den Druckraum, da dort der Sperrbolzen mit Spiel geführt ist. Wenn der Boden des Raumes trichterförmig ausgebildet ist, so kann das Druckmedium vor den Sperrbolzen gelangen und diesen aus dem Druckraum schieben. Die trichterförmige Ausbildung muss aber nicht sein.However, it is preferred that a cup-shaped locking pressure chamber is set up around the spindle end, from which then the pressure chamber, which receives the locking pin, branches off. From this cup-shaped locking pressure chamber enters a pressure medium in the pressure chamber, since there the locking pin is performed with play. If the bottom of the room is funnel-shaped, so the pressure medium can pass in front of the locking pin and push it out of the pressure chamber. The funnel-shaped training does not have to be.

Vor allem die letztgenannte Anordnung ist dann wünschenswert, wenn mehrere Druckräume radial verteilt um die Spindel bzw, das Spindelende vorgesehen sind. Diese radiale Verteilung bewirkt, dass der Sperrbolzen eine Vielzahl von erwünschten Möglichkeiten hat, um in den nächstfolgenden Druckraum einzufahren. Hierdurch wird die unerwünschte Drehung der Spindel, welche beispielsweise auf eine Leckage im System folgt, auf ein Minimum reduziert.Above all, the latter arrangement is desirable when a plurality of pressure chambers radially distributed around the spindle or, the spindle end are provided. This radial distribution causes the locking pin to have a variety of desired capabilities to retract into the next compression space. As a result, the unwanted rotation of the spindle, which follows, for example, a leak in the system is reduced to a minimum.

Noch besser ist es, wenn mehr als ein Sperrbolzen vorgesehen ist, da dann die Festlegung der Spindel stabilisiert wird. Ferner ist es möglich, den Abstand zwischen zwei Sperrbolzen ungleich dem Abstand zwischen zwei Druckräumen auszulegen, sodass die Teilung für die Verriegelung nochmals reduziert wird.It is even better if more than one locking pin is provided, since then the determination of the spindle is stabilized. Further, it is possible to design the distance between two locking pins unequal to the distance between two pressure chambers, so that the pitch for the locking is further reduced.

Das bedeutet, dass die Drehung der Spindel auf ein Minimum herabgesetzt wird.This means that the rotation of the spindle is reduced to a minimum.

An der Spindel oder der oben erwähnten Drehhülse sollte bevorzugt ein Ringkragen vorgesehen werden, welcher sich gegen zumindest ein Nadellager abstützt. Dieses Nadellager nimmt die axial wirkenden Kräfte auf, wobei bevorzugt eine Spindelendfläche noch einen geringfügigen Abstand von einem Sacklochboden eines sie umgehenden Sackloches einhält.On the spindle or the above-mentioned rotating sleeve, an annular collar should preferably be provided, which is supported against at least one needle bearing. This needle bearing absorbs the forces acting axially, preferably a Spindelendfläche still maintains a slight distance from a blind hole bottom of a blind hole around them.

In einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel ist das gesamte Druckmittelsystem miteinander gekoppelt. Das heisst vor allem, dass die Druckmittelzufuhr zur Bewegung des eigentlichen Kolbens gekoppelt ist mit der Druckmittelzufuhr zu dem oben erwähnten Verriegelungsdruckraum für den Sperrbolzen. Die Druckmittelzufuhr zu dem Verriegelungsdruckraum und dem Hauptdruckraum erfolgt jedoch gesteuert. Dabei ist von Bedeutung, dass der Verriegelungsdruckraum von dem Hauptdruckraum durch eine entsprechende Dichtung getrennt ist. Die Druckmittelzufuhr zu dem Hauptdruckraum ist so ausgelegt, dass erst die Druckmittelzufuhr zu dem Verriegelungsdruckraum einen vorbestimmten Wert, beispielsweise von 15 bis 25 bar erreicht, der genügt, dass der Sperrbolzen aus dem Druckraum herausgedrückt wird, bevor der Kolben in dem Hauptdruckraum mit Druck beaufschlagt wird. Das heisst, die Spindel wird erst entsichert, bevor sie axial in dem Arbeitszylinder bewegt wird. Somit übernimmt der Sperrbolzen eine zweite, mechanische Sicherung, während die erste Sicherung durch zumindest ein Lasthalteventil hydraulisch erfolgt. Dieses Lasthalteventil ist in dem Druckmittelsystem so angeordnet, dass es eine auf die Kolbenstange bzw. den Kolben einwirkende Kraft halten kann, sobald die Druckmittelzufuhr, beispielsweise das Hydraulikaggregat, abgeschaltet ist. Erst wenn diese erste Sicherung nicht mehr funktioniert, beispielsweise bei einem schadhaften Lasthalteventil oder bei einer Leckage im System, tritt die zweite, mechanische Sicherung in Kraft, da in diesem Fall die Spindel dreht und der Sperrbolzen unter dem Druck der ihn abstützenden Schraubenfeder in den Druckraum einfährt.In a preferred embodiment, the entire pressure medium system is coupled together. This means above all that the pressure medium supply is coupled to the movement of the actual piston with the pressure medium supply to the above-mentioned locking pressure chamber for the locking pin. The pressure medium supply to the locking pressure chamber and the main pressure chamber is controlled, however. It is important that the locking pressure chamber is separated from the main pressure chamber by a corresponding seal. The pressure medium supply to the main pressure chamber is designed so that only the pressure medium supply to the locking pressure chamber reaches a predetermined value, for example from 15 to 25 bar, which is sufficient that the locking pin is pushed out of the pressure chamber before the piston is pressurized in the main pressure chamber , This means that the spindle is first released before it is moved axially in the working cylinder. Thus, the locking pin takes over a second mechanical backup, while the first backup is done hydraulically by at least one load-holding valve. This load-holding valve is arranged in the pressure medium system so that it can hold a force acting on the piston rod or the piston force as soon as the pressure medium supply, for example, the hydraulic unit, is turned off. Only when this first backup stops working, for example, in the case of a faulty load-holding valve or leakage in the system, the second, mechanical fuse enters into force, since in this case the spindle rotates and the locking pin under the pressure of him supporting coil spring in the pressure chamber retracts.

Der vorliegende Arbeitszylinder ist vor allem für grosse Last gedacht. Der Anwendungsbereich ist äusserst vielfältig. Er geht von beispielsweise Doppelstock - Autotransporter, bei dem einzelne Etagen gegeneinander abgestützt werden, bis zu Hydraulikpressen oder auch Vorrichtungen zur Stellung von Schalungen im Bauwesen. Dies sind nur einige wenige Anwendungsbeispiele, die Erfindung ist darauf natürlich nicht beschränkt.The present working cylinder is intended primarily for heavy load. The scope is extremely diverse. He goes from, for example, double-deck car transporters, in which individual floors are supported against each other, up to hydraulic presses or devices for the position of formwork in construction. These are only a few application examples, the invention is of course not limited thereto.

Figurenbeschreibungfigure description

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

  • Figur 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemässen Arbeitszylinder;
  • Figur 2 eine Frontansicht des Arbeitszylinders gemäss Figur 1;
  • Figur 3 einen Querschnitt durch den Arbeitszylinder gemäss Linie III - III in Figur 2.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing; this shows in
  • FIG. 1 a plan view of an inventive cylinder;
  • FIG. 2 a front view of the working cylinder according to FIG. 1 ;
  • FIG. 3 a cross section through the working cylinder according to line III - III in FIG. 2 ,

Ein erfindungsgemässer Arbeitszylinder P weist gemäss Figur 1 ein Gehäuse 1 auf, auf welches ein Verteilerblock 2 für Druckmedien aufgesetzt ist. Rechtsseitig ist dem Gehäuse 1 eine Lasche 3 mit einem Auge 4 zum Einhängen in einen nicht näher gezeigten Haken od. dgl. angeformt. Das Auge 4 sitzt in einem Drehring 5, wobei dieser zur Lasche 3 hin einen Ringraum 6 ausbildet, der über ein Schmiermittel 7 mit einem Schmierstoff gefüllt werden kann.An inventive working cylinder P has according to FIG. 1 a housing 1, on which a distribution block 2 is placed for print media. On the right side of the housing 1 is a tab 3 with an eye 4 for mounting in a hook not shown in detail od. The like. Formed. The eye 4 is seated in a rotary ring 5, which forms an annular space 6 towards the tab 3, which can be filled with a lubricant via a lubricant 7.

An die Lasche 3 schliesst ein unteres Gehäuseteil 8 an, dem ein Gehäusemittelteil 9 aufgeschoben ist. Dieses geht wiederum in ein Zylinderrohr 10 über, in dessen Öffnung 11 eine Führungshülse 12 eingesetzt ist. Die Führungshülse 12 umschliesst ein Kolbenstangenrohr 13, welches in einen Kolben 14 eingeschraubt ist. Der Kolben 14 ist im Inneren des Zylinderrohres 10 geführt und stützt sich gegen dieses Zylinderohr 10 mittels einem Dichtring 15 ab.To the tab 3 includes a lower housing part 8, to which a middle part 9 is pushed. This in turn goes into a cylinder tube 10, in the opening 11, a guide sleeve 12 is inserted. The guide sleeve 12 encloses a piston rod tube 13, which is screwed into a piston 14. The piston 14 is guided in the interior of the cylinder tube 10 and is supported against this cylinder tube 10 by means of a sealing ring 15.

In ein offenes Ende des Kolbenstangenrohres 13 ist ein Gewindestück 16 eingeschraubt, welches einstückig in eine weitere Lasche 17 mit einem Anschlussauge 18 für beispielsweise einen Last- oder Karabinerhaken übergeht.In an open end of the piston rod tube 13 a threaded piece 16 is screwed, which in one piece in a further tab 17 with a Connection eye 18 for example, a load or snap hook transitions.

Das Kolbenstangenrohr 13 ist zumindest zum grossen Teil mit einem nicht näher gezeigten Innengewinde versehen, in welchem eine Spindel 20 mit einem entsprechenden Aussengewinde dreht. Diese Spindel 20 durchsetzt auch den Kolben 14 und sitzt mit einem Spindelfuss 21 in einer Drehhülse 22, die von dem Gehäusemittelteil 9 und dem unteren Gehäuseteil 8 aufgenommen ist. Hierzu bildet das untere Gehäuseteil 8 ein Sackloch 23 aus, in welchem die Drehhülse 22 beabstandet aufgenommen ist. Dabei hält die Drehhülse 22 mit einer Stirnfläche 24 von einem Sacklochboden 25 einen geringfügigen Abstand ein.The piston rod tube 13 is at least for the most part provided with an internal thread not shown in detail, in which a spindle 20 rotates with a corresponding external thread. This spindle 20 also passes through the piston 14 and sits with a spindle root 21 in a rotary sleeve 22, which is received by the middle part 9 and the lower housing part 8. For this purpose, the lower housing part 8 forms a blind hole 23, in which the rotary sleeve 22 is received at a distance. The rotary sleeve 22 holds with an end face 24 of a blind hole bottom 25 a slight distance.

Ferner greift die Drehhülse 22 mit einem Ringkragen 26 in einen Ringraum 27 ein, der zwischen dem Gehäusemittelteil 9 und dem unteren Gehäuseteil 8 ausgebildet ist. In diesem Ringraum 27 stützt sich der Ringkragen 26 beidseitig jeweils über ein Nadellager 29 bzw. 30 gegen entsprechende, von den Gehäuseteilen ausgebildete Schulter bzw. Stirnflächen ab.Further, the rotary sleeve 22 engages with an annular collar 26 in an annular space 27, which is formed between the middle part 9 and the lower housing part 8. In this annular space 27, the annular collar 26 is supported on both sides in each case via a needle bearing 29 or 30 against corresponding shoulder or end surfaces formed by the housing parts.

In die Drehhülse 22 sind nahe der Stirnfläche 24 zumindest zwei Druckräume 31.1 und 31.2 eingeformt, die jeweils mit einem trichterförmigen Boden 32 versehen sind. In dem Druckraum 31.1 sitzt ein Sperrbolzen 33, der anderseits von einer Schraubenfeder 34 beaufschlagt ist.In the rotary sleeve 22 near the end face 24 at least two pressure chambers 31.1 and 31.2 are formed, which are each provided with a funnel-shaped bottom 32. In the pressure chamber 31.1 sits a locking pin 33, which is acted upon by a coil spring 34 on the other hand.

Da die Drehhülse 22 einen geringfügigen Abstand zu dem Sackloch 23 einhält und ebenso auch die Stirnfläche 24 zu dem Sacklochboden 25, bilden diese Räume zusammen einen topfförmigen Verriegelungsdruckraum 38. Dieser Verriegelungsdruckraum 38 ist durch eine Ringdichtung 40, welche nach dem Nadellager 29 zwischen Drehhülse 22 und Gehäusemittelteil 9 angeordnet ist, von dem Hauptdruckraum 36 getrennt.Since the rotary sleeve 22 maintains a slight distance from the blind hole 23 and also the end face 24 to the blind hole bottom 25, these spaces together form a cup-shaped locking pressure chamber 38. This locking pressure chamber 38 is connected by a ring seal 40, which after the needle bearing 29 between rotary sleeve 22 and Housing middle part 9 is arranged, separated from the main pressure chamber 36.

Die Funktionsweise des erfindungsgemässen Arbeitszylinders ist folgende:The operation of the inventive working cylinder is the following:

Über eine nicht näher gezeigte Druckleitung wird Druckmedium durch den Verteilerblock 2 dem Verriegelungsdruckraum 38 zugeführt. Da der Sperrbolzen 33 in dem Druckraum 31.1 mit Spiel geführt ist, gelangt dieses Druckmedium vor den Sperrbolzen 33 in den Trichterboden 23 und drückt den Sperrbolzen 33 gegen die Kraft der Schraubenfeder 34 aus dem Druckraum 31.1. Dadurch kann die Drehhülse 22 frei in dem Sackloch 23 drehen, wobei die Drehung durch die Nadellager 29 und 30 unterstützt wird.Via a pressure line not shown in detail, pressure medium is supplied through the distributor block 2 to the locking pressure chamber 38. Since the locking pin 33 is guided in the pressure chamber 31.1 with play, this pressure medium passes in front of the locking pin 33 in the hopper bottom 23 and pushes the locking pin 33 against the force of the coil spring 34 from the pressure chamber 31.1. Thereby, the rotary sleeve 22 can rotate freely in the blind hole 23, wherein the rotation is supported by the needle bearings 29 and 30.

Sobald der Druck in dem Verriegelungsraum 38 einen bestimmten Wert, beispielsweise 20 bar, erreicht hat, bei dem gewährleistet ist, dass der Sperrbolzen 33 aus dem Druckraum 31.1 gedrückt ist, gelangt Druckmedium auch hinter den Kolben 14. Dieser wird nach links verschoben, sodass ein Druckraum 36 vor dem Kolben 14 verkleinert wird. Das Volumen an Druckmedium aus diesem Druckraum 36 gelangt durch eine Rückführleitung 37 zurück zu beispielsweise einem Druckmediumspeicher.Once the pressure in the locking chamber 38 has reached a certain value, for example 20 bar, which ensures that the locking pin 33 is pressed out of the pressure chamber 31.1, pressure medium also passes behind the piston 14. This is moved to the left, so a Pressure chamber 36 is reduced in front of the piston 14. The volume of pressure medium from this pressure chamber 36 passes through a return line 37 back to, for example, a pressure medium reservoir.

Eine Steigung des nicht gezeigten Innengewindes in dem Kolbenstangenrohr 13 und des nicht gezeigten Aussengewindes auf der Spindel 20 ist so gewählt, dass bei einem Verschieben des Kolbenstangenrohres 13 unter dem Druck des Kolbens 14 nach links die Spindel 20 in Drehbewegung versetzt wird.A pitch of the internal thread, not shown, in the piston rod tube 13 and the external thread, not shown, on the spindle 20 is selected such that upon displacement of the piston rod tube 13 under the pressure of the piston 14 to the left, the spindle 20 is set in rotary motion.

Während der Zufuhr von Druckmedium hinter dem Kolben 14 ist das Hydrauliksystem so gesteuert, dass in dem Verriegelungsdruckraum 38 immer ein um 15 bis 25 bar höherer Druck herrscht, als in dem Hauptdruckraum 36. Dadurch wird gewährleistet, dass der Sperrbolzen 33 in seiner zurückgedrückten Lage bleibt.During the supply of pressure medium behind the piston 14, the hydraulic system is controlled so that there is always in the locking pressure chamber 38 by 15 to 25 bar higher pressure, as in the main pressure chamber 36. This ensures that the locking pin 33 remains in its pushed-back position ,

Hat nun das Kolbenstangenrohr 13 seine gewünschte Endlage erreicht, fördert das Hydraulikaggregat kein weiteres Druckmedium, weder zu dem Hauptdruckraum 36 noch zu dem Verriegelungsdruckraum 38. Das bedeutet, dass beide Druckräume drucklos sind. Aus dem Druckraum hinter dem Kolben 14 kann jedoch auch kein Druckmittel zurückfliessen, da dies durch ein Lasthalteventil 35 verhindert wird. Dieses Lasthalteventil ist die erste Sicherung des erfindungsgemässen verriegelbaren Arbeitszylinders. Die zweite Sicherung wird durch den Sperrbolzen 33 übernommen. Dieser liegt, da der Verriegelungsdruckraum 38 drucklos ist, dem Umfang der Drehhülse 22 an.Now has the piston rod tube 13 reaches its desired end position, the hydraulic unit promotes no further pressure medium, neither to the main pressure chamber 36 nor to the locking pressure chamber 38. This means that both pressure chambers are depressurized. From the pressure chamber behind the piston 14, however, no pressure medium can flow back, as this by a Load holding valve 35 is prevented. This load-holding valve is the first safety device of the lockable working cylinder according to the invention. The second fuse is taken over by the locking pin 33. This is because the locking pressure chamber 38 is depressurized, the circumference of the rotary sleeve 22 at.

Sollte, aus welchen Gründen auch immer, eine Drehung der Spindel 20 erfolgen, beispielsweise infolge einer Leckage des Hauptdruckraumes 36 oder einer Fehlfunktion des Lasthalteventils 35, wird der Sperrbolzen 33, der radial unter dem Druck der Schraubenfeder 34 gegen die Drehhülse 22 gedrückt ist, in einen entsprechenden Druckraum 31.1 bzw. 31.2 eingedrückt, sobald die Drehung der Drehhülse 22 diesen Druckraum 31.1 in den Bereich des Sperrbolzens 33 dreht. Hierdurch wird eine weitere Drehung der Spindel 20 unterbunden, sodass auch das Kolbenstangenrohr 13 in seiner Lage verharren muss. Eine Lösung dieser Arretierung kann erst dann wieder erfolgen, wenn Druckmittel in den Verriegelungsdruckraum 38 einströmt und der Sperrbolzen 33 aus seiner Rastlage in dem Druckraum 31.1 geschoben wird.If, for whatever reason, a rotation of the spindle 20 take place, for example as a result of leakage of the main pressure chamber 36 or malfunction of the load-holding valve 35, the locking pin 33, which is pressed radially against the rotary sleeve 22 under the pressure of the coil spring 34 in a corresponding pressure chamber 31.1 and 31.2 pressed as soon as the rotation of the rotary sleeve 22 rotates this pressure chamber 31.1 in the region of the locking pin 33. As a result, a further rotation of the spindle 20 is prevented, so that the piston rod tube 13 must remain in its position. A solution of this lock can only be made again when pressure fluid flows into the locking pressure chamber 38 and the locking pin 33 is pushed out of its detent position in the pressure chamber 31.1.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11 Gehäusecasing 3434 Schraubenfedercoil spring 6767 22 Verteilerblockdistribution block 3535 LasthalteventilLoad-holding valve 6868 33 Lascheflap 3636 Druckraumpressure chamber 6969 44 Augeeye 3737 RückführleitungReturn line 7070 55 Drehringrotating ring 3838 VerriegelungsdruckraumLocking pressure chamber 7171 66 Ringraumannulus 3939 DruckmittelzuleitungPressure fluid supply line 7272 77 Schmiermittellubricant 4040 Ringdichtungring seal 7373 88th Unteres GehäuseteilLower housing part 4141 7474 99 GehäusemittelteilHousing body 4242 7575 1010 Zylinderrohrcylinder tube 4343 7676 1111 Öffnungopening 4444 7777 1212 Führungshülseguide sleeve 4545 7878 1313 KolbenstangenrohrPiston rod tube 4646 7979 1414 Kolbenpiston 4747 1515 Dichtungpoetry 4848 1616 Gewindestückthreaded piece 4949 1717 Lascheflap 5050 1818 Augeeye 5151 1919 5252 2020 Spindelspindle 5353 2121 Spindelfussspindle foot 5454 2222 Drehhülserotating sleeve 5555 2323 Sacklochblind 5656 PP Arbeitszylinderworking cylinder 2424 Stirnflächeface 5757 2525 SacklochbodenBlind floor 5858 2626 Ringkragengorget 5959 2727 Ringraumannulus 6060 2828 6161 2929 Nadellagerneedle roller bearings 6262 3030 Nadellagerneedle roller bearings 6363 3131 Druckraumpressure chamber 6464 3232 Trichterbodenhopper bottom 6565 3333 Sperrbolzenlocking pin 6666

Claims (17)

  1. Lockable working cylinder having a housing (1) and having a piston (14), which is movable therein in a main pressure space (36) and from which a piston rod tube (13) extends out of the main pressure space (36), wherein rotating in the piston (14) and/or the piston rod tube (13) is a spindle (20), with which a device for stopping the rotational movement is associated, wherein the spindle (20) and/or a rotary sleeve (22) mounted thereon has a radially disposed space, into which a radially guidable locking pin (33) engages,
    characterized in
    that a pressure medium may be introduced into the space in front of the locking pin (33) and hence the space takes the form of a pressure space (31.1, 31.2).
  2. Working cylinder according to claim 1, characterized in that the locking pin (33) is loaded with pressure on the other side of the pressure space (31.1) by an energy storage mechanism (34).
  3. Working cylinder according to claim 2, characterized in that the energy storage mechanism is a helical spring (34).
  4. Working cylinder according to claim 2, characterized in that the energy storage mechanism is a hydraulic or pneumatic pressure source that discharges into a pressure space behind the locking pin.
  5. Working cylinder according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the locking pin (33) is guided with play in the pressure space (31.1).
  6. Working cylinder according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure space (31.1, 31.2) has a conical base (32).
  7. Working cylinder according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that a plurality of pressure spaces (31.1, 31.2) are distributed radially around the spindle (20) and/or around the rotary sleeve (22) and are connected to a port of a pressure source.
  8. Working cylinder according to claim 7, characterized in that more than one locking pin (33) is provided in a radially guidable manner.
  9. Working cylinder according to claim 8, characterized in that a spacing between two locking pins is not equal to the spacing between two pressure spaces.
  10. Working cylinder according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the spindle (20) and/or the rotary sleeve (22) forms an annular collar (26) that is supported at least remote from the piston (14) against a bearing, in particular needle bearing (30).
  11. Working cylinder according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the spindle (20) and/or the rotary sleeve (22) rotates in a blind hole (23) in the housing (1) and maintains a distance from a blind hole base (25).
  12. Working cylinder according to claim 11, characterized in that in the blind hole (23) a locking pressure space (38) is formed in the direction of the spindle (20) and/or the rotary sleeve (22).
  13. Working cylinder according to at least one of claims 4 to 11, characterized in that the pressure space (31.1) and/or the locking pressure space (38) in front of the locking pin (33) and the pressure space in front of the piston (14) are connected to the same pressure source.
  14. Working cylinder according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the pressure space (31.1, 31.2) is separated from the main pressure space (36) in front of the piston (14) by means of a seal (40).
  15. Working cylinder according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the main pressure space (36) in front of and/or behind the piston (14) is protected by means of a load-holding valve (35).
  16. Working cylinder according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that the pressure space (31.1, 31.2) is loadable with a higher pressure than the main pressure space (36).
  17. Working cylinder according to claim 16, characterized in that the main pressure space (36) is loadable with pressure only after the pressure in the pressure space (31.1, 31.2) has reached a predetermined value.
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