EP3825558A1 - Piston / cylinder unit with locking - Google Patents

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Publication number
EP3825558A1
EP3825558A1 EP19210150.9A EP19210150A EP3825558A1 EP 3825558 A1 EP3825558 A1 EP 3825558A1 EP 19210150 A EP19210150 A EP 19210150A EP 3825558 A1 EP3825558 A1 EP 3825558A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
slide track
cylinder
switching cam
cylinder unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19210150.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Axel Dr. Fröschle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Parker Hannifin EMEA SARL
Original Assignee
Parker Hannifin EMEA SARL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parker Hannifin EMEA SARL filed Critical Parker Hannifin EMEA SARL
Priority to EP19210150.9A priority Critical patent/EP3825558A1/en
Publication of EP3825558A1 publication Critical patent/EP3825558A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26Locking mechanisms
    • F15B15/261Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/885Control specific to the type of fluid, e.g. specific to magnetorheological fluid
    • F15B2211/8855Compressible fluids, e.g. specific to pneumatics

Definitions

  • the present invention relates to a piston / cylinder unit and in particular to a pneumatic cylinder, comprising a cylinder and at least one piston, the piston dividing the cylinder into a first cylinder chamber and a second cylinder chamber, the first cylinder chamber and preferably also the second cylinder chamber (each)
  • a pneumatic cylinder comprising a cylinder and at least one piston, the piston dividing the cylinder into a first cylinder chamber and a second cylinder chamber, the first cylinder chamber and preferably also the second cylinder chamber (each)
  • Have connection for an operating medium and the piston can be moved in a first direction by feeding the operating medium into the first cylinder chamber and can be acted upon or acted upon by a force independent of the operating medium in a second direction and the piston is in a release position in the first direction Direction and is movable in the second direction in the cylinder.
  • the object of the present invention is therefore to at least partially solve the problems described with reference to the prior art and in particular to specify a piston / cylinder unit with which the energy consumption is reduced in order to move the piston in one position against the force independent of the operating medium to keep.
  • a piston / cylinder unit with the features mentioned at the beginning, in which the movement of the piston is restricted in a locking position in the second direction, for which purpose the piston / cylinder unit has at least one, preferably at least two radially projecting (n )
  • Comprises switching cams and a link guide for the at least one switching cam wherein the at least one switching cam and the link guide are rotatably mounted relative to one another and are designed and arranged in such a way that switching between the release position and the locking position is effected by a specific movement generated by the operating medium can be introduced in the first direction, the switching cam interacting with the link guide during the switchover and in the locking position, the at least one switching cam and the link guide also being designed and arranged in such a way that the piston is also not ready osition of the operating medium is held in the locking position by the force acting against the first direction due to the interaction of the at least one switching cam with the link guide.
  • the piston / cylinder unit has a locking unit comprising the at least one switching cam and the link guide, the piston being caused by a targeted pressure increase in the first cylinder chamber with which the piston moves over a travel path that is customary in the release position is moved out, can be brought into the locking position.
  • the locked position the force on the piston that is independent of the operating medium, the piston being prevented / limited from moving in the second direction by the interaction between the at least one switching cam and the link guide.
  • a targeted pressure increase is again necessary, with which the piston is moved in the first direction.
  • the at least one switching cam interacts with the link guide.
  • the piston / cylinder unit can be designed as a rodless cylinder in which no piston rod is connected to the piston.
  • the piston can have a lateral load take-off through a slotted cylinder tube.
  • the piston has a piston rod on one or both sides. The specific design of the piston or the piston rod (s) is therefore not important for the implementation of the invention.
  • the piston can be moved in a targeted manner in the first direction by feeding the operating medium into the first cylinder chamber.
  • the first cylinder chamber has a connection for an operating medium (fluid such as compressed air, for example).
  • the second cylinder chamber opposite the first cylinder chamber also has a connection for an operating medium, so that in particular the pressure of the operating medium in the second cylinder chamber can be adjusted by discharging or supplying operating medium.
  • the force acting in the locking position is provided in particular by a spring which is preferably arranged in the cylinder and which acts directly or indirectly on the piston at least in the locking position.
  • the force can also be provided by a weight force or other external force acting on the piston. It is only necessary that the second force acts on the piston in the locking position in the second direction.
  • the at least one switching cam can be designed, for example, on an inside of the cylinder as a radially inwardly protruding projection.
  • the at least one switching cam can be formed on the piston, a piston rod connected to the piston or another element that can be moved jointly with the piston, in which case the switching cams are in particular formed as radially outwardly protruding projections.
  • at least two, particularly preferably at least four, switching cams are formed.
  • the number of switching cams essentially depends on the diameter of the cylinder. 6 or 8 switching cams can also be provided, especially if the diameter of the cylinder is in the range of 40 mm.
  • a maximum of 16 particularly preferably a maximum of 12 switching cams are provided.
  • Two switching cams can for example also be formed by a rod which passes through the piston or preferably the piston rod and forms the two switching cams with its ends.
  • the link guide is formed either on the piston, on a piston rod connected to the piston or on another element that can be moved together with the piston.
  • the link guide can be formed on the cylinder or an element connected to the cylinder.
  • an annular sleeve can be provided on which either the at least one switching cam or the link guide is formed.
  • the sleeve is either rotatable (about the axial axis of the piston), but axially immovable on / in the cylinder.
  • the sleeve can be rotatably but axially immovable on the piston, a piston rod or an element movable with the piston.
  • the piston itself could also be mounted rotatably relative to the cylinder.
  • the piston can, for example, only be held in one end position by means of the locking unit without supplying an operating medium
  • the piston is additionally held in the other end position by means of the locking unit can.
  • a second group of at least one switching cam can be provided, which is formed on the other end position section of the cylinder. This second group of switching cams can then interact with a second link guide which is immovably connected to the piston in the axial direction.
  • a second link guide can be formed in the area of the second end position section, which either interacts with the same switching cams that also interacts with the first link guide, or which interacts with a second group of switching cams.
  • the (respective) slide guide preferably comprises a first slide track and a second slide track.
  • the first slide track is in particular that slide track which preferably has a continuous configuration in the circumferential direction and is arranged in the first direction.
  • the second link guide is arranged offset from the first link guide in the second direction and is preferably not formed continuously.
  • the first link guide is designed in such a way that it is temporarily in contact with the at least one switching cam during the switchover, the first link track being shaped such that the link guide and the at least one switching cam perform a relative rotary movement during the switchover.
  • the first slide track has at least one first run-up flank, which is aligned such that either the slide guide or the at least one switching cam (possibly together with the sleeve) perform a rotary movement in the circumferential direction, especially if there is a continuous axial relative movement in the first direction.
  • a first stop surface by means of which the relative rotational movement is (initially) stopped, preferably adjoins the first starting flank. This first stop surface is associated with a first maximum of the first slide track, which protrudes in the direction of the second slide track.
  • the first maximum is followed in particular by a second starting flank, which is designed such that when there is interaction with a cam, a (further) relative rotational movement is generated if there is a continuous axial relative movement in the first direction.
  • the above-described formation of the first slide track can continue repetitively in the circumferential direction.
  • the second slide track preferably has several congruent sections which are separated from one another by openings.
  • each section of the second slide track has a receptacle which forms a minimum of the second slide track.
  • a switching cam comes to rest in the locking position in this receptacle, with the force independent of the operating medium pressing the switching cam into the receptacle.
  • each section of the second slide track has a first run-off slope which is arranged in the axial direction below / above the first stop surface and / or the first maximum of the first slide track.
  • the first run-off slope is designed so that the switching cam (in the case of a continuous axial relative movement in the second direction) reaches the receptacle by a relative rotary movement to the link guide.
  • the receptacle is arranged in the axial direction below or above the second run-up flank of the first slide track and is thus offset in the relative direction of rotation with respect to the first maximum of the first slide track.
  • each section of the second slide track has a second run-off slope offset in the direction of rotation relative to the receptacle, which is arranged above or below the second stop surface of the first slide track and / or below / above the second maximum of the first slide track.
  • a relative rotary movement is again generated if there is a continuous axial relative movement in the second direction.
  • the second bevels are aligned so that they slope towards the opening.
  • the perforations are arranged offset in the relative direction of rotation to the second stop surface or the second maximum of the first slide track.
  • the sections of the second gate track have in particular a design sloping towards the interruptions so that the switching cam moved from the release position is guided to the opening during an axial relative movement in the first direction.
  • the at least one switching cam is preferably aligned with an opening in the second link path.
  • the switching cam or cams come into contact with the first run-up flank of the first slide track through an opening in each case. If the switching cam is not aligned with the opening in the release position, the switching cam reaches the interruption by a relative rotation when the design is sloping towards the interruption on the side facing away from the first slide track and continuous movement in the first direction. Due to the design of the first leading edge, a relative rotary movement is generated during the further movement in the first direction until the switching cam (s) come into contact with the first stop surface, whereby the relative rotary movement (and the movement in the first direction) is ended.
  • the piston is moved in the second direction due to the force independent of the operating medium, the switching cam (s) coming into contact with the first incline of the second slide track, which in turn During the continued movement in the second direction, a relative rotary movement is carried out until the switching cam (s) is / are arranged in the receptacle of the second slide track. In this position, the locking position is reached, which prevents the piston from being able to be moved further in the second direction. The supply of the operating medium can thus be completely switched off.
  • the pneumatic cylinder shown comprises a cylinder 1 in which a piston 2 is movably mounted.
  • the piston 2 divides the cylinder 1 into a first cylinder chamber 3 and a second cylinder chamber 4.
  • An operating medium can be introduced into the first cylinder chamber 3 under pressure via a connection 5.
  • the cylinder 1 On the side opposite the connection 5, the cylinder 1 is closed by a cap 11 which, on a section protruding into the second cylinder chamber 4, has a link guide 10, which is described in more detail below.
  • the piston 2 has a piston rod 12 which is guided to the outside through the cap 11.
  • a sleeve 9 is axially immovable, but rotatably connected to the piston 2, with a plurality of radially projecting switching cams 8 being formed on an outside of the sleeve 9.
  • the pneumatic cylinder also comprises a spring 13 with which the piston 2 is spring-pretensioned in a second direction 7.
  • the piston 2 By supplying an operating medium under pressure, the piston 2 can be moved in a first direction 6 counter to the spring force. As long as the switching cams 8 do not interact with the link guide 10, the piston 2 can be moved in the first direction 6 and the second direction 7 by supplying or discharging operating medium into / from the first cylinder chamber 3 within the scope of the dimensions specified by the cylinder 1. The piston 2 is therefore in a release position.
  • the slide guide 10 is shown with a first slide track 14 and a second slide track 15 in a developed representation.
  • only one switching cam 8 is shown as an example.
  • the first slide track 14 has, in a repeating manner, a first run-on flank 21 which extends as far as a vertically extending first stop surface 24.
  • the first stop surface 24 has a first maximum 17.
  • a second stop flank 22 extends from the first maximum 17 to a vertically extending second stop surface 25.
  • the end of the second stop surface 25 facing the second link path 15 forms a second maximum 19.
  • a first leading edge 21 in turn extends from the second maximum 19.
  • the second gate track 15 is arranged offset in the second direction 7 to the first gate track 14 and has several sections that go through Breakthroughs 18 are separated from one another. On the side facing the first slide track 14, the sections of the second slide track 15 have a first run-off slope 23 which ends in a receptacle 16. A second slope 20 is formed offset from the receptacle 16.
  • the switching cam 8 In the release position, the switching cam 8 is arranged below the second slide track 15. If a switch-on pressure is applied, the switching cam 8 is moved linearly upwards together with the piston 2 and, if necessary, due to the bevels on the side of the second gate track 15 facing away from the first gate track 14, it passes through an interruption 8 (see Figure 3 ).
  • the switching cam 8 During the following further linear movement upwards, the switching cam 8 comes into contact with the first run-up flank 21 of the first slide track 14, the switching cam 8 executing a rotary movement together with the sleeve 9 during the continued movement in the first direction 6 due to its rotatable mounting, until the switching cam 8 comes into contact with the first stop surface 24 (see Figure 4 ).
  • the switching cam 8 moves downwards together with the piston 2 and comes into contact with the first run-off slope 23 of the second slide track 15. During the following further downward movement, the switching cam 8 leads in turn, a joint rotary movement with the sleeve 9 until the switching cam 8 reaches the receptacle 16 (see Figure 5 ). In this locking position, the switching cam 8 and thus also the piston 2, which is fixedly connected to the switching cam 8 in the axial direction, cannot perform any further downward movement in the second direction 7. The piston is thus locked in the second direction.
  • the switching cam 8 If the switching cam 8 comes into contact with the second run-up flank 22 of the first gate track 14, the switching cam 8 executes a rotary movement together with the sleeve 9 during the further upward movement until the switching cam 8 is in contact with the second stop surface 25 of the first gate track 14 got.
  • the switching cam 8 moves together with the piston 2 in the second direction (downward in the figures) until the switching cam 8 is in contact with the second incline 20 of the second slide track 15 got. During the subsequent further downward movement, the switching cam 8 executes a rotary movement together with the sleeve 9 until the switching cam 8 passes through the opening 18 (see FIG Figure 7 ). The pneumatic cylinder is then back in its release position.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolben-/Zylindereinheit, umfassend einen Zylinder (1) und mindestens einen Kolben (2), wobei der Kolben (2) den Zylinder (1) in eine erste Zylinderkammer (3) und eine zweite Zylinderkammer (4) teilt, die erste Zylinderkammer (3) einen Anschluss (5) für ein Betriebsmedium aufweist und der Kolben (2) durch Zuführung des Betriebsmediums in die erste Zylinderkammer (3) in eine erste Richtung (6) bewegbar ist und entgegen der ersten Richtung (6) mit einer vom Betriebsmedium unabhängigen Kraft in eine zweite Richtung (7) beaufschlagbar oder beaufschlagt ist und der Kolben (2) in einer Freigabestellung in der ersten Richtung (6) und in der zweiten Richtung (7) in dem Zylinder (1) beweglich ist, wobei der Kolben (2) in einer Arretierungsstellung in der zweiten Richtung (7) in seiner Bewegung beschränkt ist, wozu die Kolben-/Zylindereinheit mindestens einen radial vorspringenden Schaltnocken (8) und eine Kulissenführung (10) für den mindestens einen Schaltnocken (8) umfasst, wobei der mindestens eine Schaltnocken (8) und die Kulissenführung (10) relativ zueinander drehbar gelagert sind.The present invention relates to a piston / cylinder unit comprising a cylinder (1) and at least one piston (2), the piston (2) dividing the cylinder (1) into a first cylinder chamber (3) and a second cylinder chamber (4) , the first cylinder chamber (3) has a connection (5) for an operating medium and the piston (2) can be moved in a first direction (6) by feeding the operating medium into the first cylinder chamber (3) and against the first direction (6) can be acted upon or acted upon by a force independent of the operating medium in a second direction (7) and the piston (2) is movable in a release position in the first direction (6) and in the second direction (7) in the cylinder (1), the movement of the piston (2) in a locking position in the second direction (7) being restricted, for which purpose the piston / cylinder unit has at least one radially projecting switching cam (8) and a link guide (10) for the at least one scarf tnocken (8), wherein the at least one switching cam (8) and the link guide (10) are rotatably mounted relative to one another.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolben-/Zylindereinheit und insbesondere einen Pneumatikzylinder, umfassend einen Zylinder und mindestens einen Kolben, wobei der Kolben den Zylinder in eine erste Zylinderkammer und eine zweite Zylinderkammer teilt, die erste Zylinderkammer und bevorzugt auch die zweite Zylinderkammer (jeweils) einen Anschluss für ein Betriebsmedium aufweisen und der Kolben durch Zuführung des Betriebsmediums in die erste Zylinderkammer in eine erste Richtung bewegbar ist und entgegen der ersten Richtung mit einer vom Betriebsmedium unabhängigen Kraft in eine zweite Richtung beaufschlagbar oder beaufschlagt ist und der Kolben in einer Freigabestellung in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung in dem Zylinder beweglich ist.The present invention relates to a piston / cylinder unit and in particular to a pneumatic cylinder, comprising a cylinder and at least one piston, the piston dividing the cylinder into a first cylinder chamber and a second cylinder chamber, the first cylinder chamber and preferably also the second cylinder chamber (each) Have connection for an operating medium and the piston can be moved in a first direction by feeding the operating medium into the first cylinder chamber and can be acted upon or acted upon by a force independent of the operating medium in a second direction and the piston is in a release position in the first direction Direction and is movable in the second direction in the cylinder.

Um den Kolben entgegen der Kraft in einer Endlagenstellung zu halten, ist es erforderlich, dass der ersten Zylinderkammer fortwährend das Betriebsmedium zugeführt wird. Es ist also ein relativ hoher Energieaufwand erforderlich, um den Kolben in einer Stellung zu halten.In order to keep the piston in an end position against the force, it is necessary that the operating medium is continuously supplied to the first cylinder chamber. A relatively high expenditure of energy is therefore required to hold the piston in one position.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit Bezug zum Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Kolben-/Zylindereinheit anzugeben, mit der der Energieverbrauch reduziert ist, um den Kolben entgegen der von dem Betriebsmedium unabhängigen Kraft in einer Stellung zu halten.The object of the present invention is therefore to at least partially solve the problems described with reference to the prior art and in particular to specify a piston / cylinder unit with which the energy consumption is reduced in order to move the piston in one position against the force independent of the operating medium to keep.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Kolben-/Zylindereinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Kolben-/Zylindereinheit sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei einzelne Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar sind.The object is achieved by a piston / cylinder unit with the features of the independent claim. Advantageous further developments of the piston / cylinder unit are specified in the dependent claims and in the description, with individual features of the advantageous further developments being able to be combined with one another in a technically meaningful manner.

Gelöst wird die Aufgabe insbesondere durch eine Kolben-/Zylindereinheit mit den eingangs genannten Merkmalen, bei der der Kolben in einer Arretierungsstellung in der zweiten Richtung in seiner Bewegung beschränkt ist, wozu die Kolben-/Zylindereinheit mindestens einen, bevorzugt mindestens zwei radial vorspringende(n) Schaltnocken und eine Kulissenführung für den mindestens einen Schaltnocken umfasst, wobei der mindestens eine Schaltnocken und die Kulissenführung relativ zueinander drehbar gelagert sind und derart ausgebildet und angeordnet sind, dass eine Umschaltung zwischen der Freigabestellung und der Arretierungsstellung durch eine gezielte, mittels des Betriebsmediums erzeugten Bewegung in die erste Richtung einleitbar ist, wobei der Schaltnocken während der Umschaltung und in der Arretierungsstellung mit der Kulissenführung wechselwirkt, wobei der mindestens eine Schaltnocken und die Kulissenführung ferner derart ausgebildet und angeordnet sind, dass der Kolben auch ohne Bereitstellung des Betriebsmediums durch die entgegen der ersten Richtung wirkende Kraft aufgrund der Wechselwirkung des mindestens einen Schaltnockens mit der Kulissenführung in der Arretierungsstellung gehalten wird.The object is achieved in particular by a piston / cylinder unit with the features mentioned at the beginning, in which the movement of the piston is restricted in a locking position in the second direction, for which purpose the piston / cylinder unit has at least one, preferably at least two radially projecting (n ) Comprises switching cams and a link guide for the at least one switching cam, wherein the at least one switching cam and the link guide are rotatably mounted relative to one another and are designed and arranged in such a way that switching between the release position and the locking position is effected by a specific movement generated by the operating medium can be introduced in the first direction, the switching cam interacting with the link guide during the switchover and in the locking position, the at least one switching cam and the link guide also being designed and arranged in such a way that the piston is also not ready osition of the operating medium is held in the locking position by the force acting against the first direction due to the interaction of the at least one switching cam with the link guide.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken also vor, dass die Kolben-/Zylindereinheit eine den mindestens einen Schaltnocken und die Kulissenführung umfassende Arretierungseinheit aufweist, wobei der Kolben durch eine gezielte Druckerhöhung in der ersten Zylinderkammer, mit der der Kolben über einen in der Freigabestellung üblichen Verfahrweg hinaus bewegt wird, in die Arretierungsstellung bringbar ist. In der Arretierungsstellung wirkt die von dem Betriebsmedium unabhängige Kraft auf den Kolben, wobei durch die Wechselwirkung zwischen dem mindestens einen Schaltnocken und der Kulissenführung der Kolben an einer Bewegung in der zweiten Richtung gehindert/begrenzt ist. Um den Kolben von der Arretierungsstellung in die Freigabestellung zu überführen, ist erneut eine gezielte Druckerhöhung notwendig, mit der der Kolben in der ersten Richtung bewegt wird. Auch bei dieser Umschaltung wirkt der mindestens eine Schaltnocken mit der Kulissenführung zusammen. Somit ist in der Arretierungsstellung keine Versorgung mit einem Betriebsmedium notwendig und die Umschaltung zwischen Freigabestellung und Arretierungsstellung kann alleine mithilfe des Betriebsmediums erfolgen, so dass zusätzlich zu der in der Regel vorhandenen Steuerung/Regelung des Betriebsmediums keine weitere Steuerung/Regelung zur Arretierung vorgesehen sein muss.The basic idea of the invention therefore provides that the piston / cylinder unit has a locking unit comprising the at least one switching cam and the link guide, the piston being caused by a targeted pressure increase in the first cylinder chamber with which the piston moves over a travel path that is customary in the release position is moved out, can be brought into the locking position. In the locked position, the force on the piston that is independent of the operating medium, the piston being prevented / limited from moving in the second direction by the interaction between the at least one switching cam and the link guide. In order to transfer the piston from the locking position to the release position, a targeted pressure increase is again necessary, with which the piston is moved in the first direction. In this switchover, too, the at least one switching cam interacts with the link guide. Thus, no supply of an operating medium is necessary in the locking position and the switchover between the release position and the locking position can be carried out solely with the aid of the operating medium, so that no further control / regulation for locking needs to be provided in addition to the usually existing control / regulation of the operating medium.

Die Kolben-/Zylindereinheit kann als kolbenstangenloser Zylinder ausgeführt sein, bei dem keine Kolbenstange mit dem Kolben verbunden ist. In diesen Fällen kann der Kolben durch ein geschlitztes Zylinderrohr einen seitlichen Lastabgriff aufweisen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Kolben an einer oder der beiden Seiten eine Kolbenstange aufweist. Auf die konkrete Ausgestaltung des Kolbens beziehungsweise der Kolbenstange(n) kommt es für die Verwirklichung der Erfindung also nicht an.The piston / cylinder unit can be designed as a rodless cylinder in which no piston rod is connected to the piston. In these cases, the piston can have a lateral load take-off through a slotted cylinder tube. However, it can also be provided that the piston has a piston rod on one or both sides. The specific design of the piston or the piston rod (s) is therefore not important for the implementation of the invention.

Es ist jedoch erforderlich, dass durch Zuführen des Betriebsmediums in die erste Zylinderkammer der Kolben in die erste Richtung gezielt bewegbar ist. Hierzu weist die erste Zylinderkammer einen Anschluss für ein Betriebsmedium (Fluid wie beispielsweise Druckluft) auf. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass auch die der ersten Zylinderkammer gegenüberliegende zweite Zylinderkammer einen Anschluss für ein Betriebsmedium aufweist, so dass insbesondere der Druck des Betriebsmediums in der zweiten Zylinderkammer durch Abführung oder Zuführung von Betriebsmedium einstellbar ist.However, it is necessary that the piston can be moved in a targeted manner in the first direction by feeding the operating medium into the first cylinder chamber. For this purpose, the first cylinder chamber has a connection for an operating medium (fluid such as compressed air, for example). However, it can also be provided that the second cylinder chamber opposite the first cylinder chamber also has a connection for an operating medium, so that in particular the pressure of the operating medium in the second cylinder chamber can be adjusted by discharging or supplying operating medium.

Die in der Arretierungsstellung wirkende, von dem Betriebsmedium unabhängige und in die zweite Richtung wirkende Kraft wird insbesondere durch eine bevorzugt in dem Zylinder angeordnete Feder bereitgestellt, die zumindest in der Arretierungsstellung auf den Kolben direkt oder indirekt wirkt. Die Kraft kann aber auch durch eine Gewichtskraft oder andere externe, auf den Kolben wirkende Kraft bereitgestellt werden. Es ist lediglich erforderlich, dass die zweite Kraft in der Arretierungsstellung in die zweite Richtung auf den Kolben wirkt.The force acting in the locking position, independent of the operating medium and acting in the second direction, is provided in particular by a spring which is preferably arranged in the cylinder and which acts directly or indirectly on the piston at least in the locking position. However, the force can also be provided by a weight force or other external force acting on the piston. It is only necessary that the second force acts on the piston in the locking position in the second direction.

Der mindestens eine Schaltnocken kann zur einfachen Herstellung beispielsweise auf einer Innenseite des Zylinders als radial nach innen vorragender Vorsprung ausgebildet sein. Alternativ kann der mindestens eine Schaltnocken an dem Kolben, einer mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange oder einem anderen mit dem Kolben gemeinsam bewegbaren Element ausgebildet sein, wobei in diesem Fall die Schaltnocken insbesondere als nach radial außen vorragende Vorsprünge ausgebildet sind. Bevorzugt sind mindestens zwei, besonders bevorzugt mindestens vier Schaltnocken ausgebildet. Die Anzahl der Schaltnocken hängt im Wesentlichen von dem Durchmesser des Zylinders ab. So können auch 6 oder 8 Schaltnocken vorgesehen sein, insbesondere wenn der Durchmesser des Zylinders im Bereich von 40 mm liegt. Bevorzugt sind höchstens 16, besonders bevorzugt höchstens 12 Schaltnocken vorgesehen. Zwei Schaltnocken können dabei beispielsweise auch durch einen Stab ausgebildet sein, der den Kolben oder bevorzugt die Kolbenstange durchgreift und mit seinen Enden die zwei Schaltnocken ausbildet.For simple production, the at least one switching cam can be designed, for example, on an inside of the cylinder as a radially inwardly protruding projection. Alternatively, the at least one switching cam can be formed on the piston, a piston rod connected to the piston or another element that can be moved jointly with the piston, in which case the switching cams are in particular formed as radially outwardly protruding projections. Preferably at least two, particularly preferably at least four, switching cams are formed. The number of switching cams essentially depends on the diameter of the cylinder. 6 or 8 switching cams can also be provided, especially if the diameter of the cylinder is in the range of 40 mm. Preferably a maximum of 16, particularly preferably a maximum of 12, switching cams are provided. Two switching cams can for example also be formed by a rod which passes through the piston or preferably the piston rod and forms the two switching cams with its ends.

Die Kulissenführung ist hingegen entweder an dem Kolben, einer mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange oder einem anderen gemeinsam mit dem Kolben bewegbaren Element ausgebildet. Alternativ kann die Kulissenführung an dem Zylinder oder einem mit dem Zylinder verbundenen Element ausgebildet sein.The link guide, on the other hand, is formed either on the piston, on a piston rod connected to the piston or on another element that can be moved together with the piston. Alternatively, the link guide can be formed on the cylinder or an element connected to the cylinder.

Zur Ausbildung der relativen Verdrehbarkeit zwischen dem mindestens einen Schaltnocken und der Kulissenführung, kann beispielsweise eine ringförmige Hülse vorgesehen sein, an der entweder der mindestens eine Schaltnocken oder die Kulissenführung ausgebildet ist. Die Hülse ist entweder drehbar (um die axiale Achse des Kolbens), aber axial unbeweglich an/in dem Zylinder gelagert. Alternativ kann die Hülse drehbar aber axial unbeweglich an dem Kolben, einer Kolbenstange oder einem mit dem Kolben bewegbaren Element gelagert sein. Theoretisch könnte aber auch der Kolben selbst relativ zu dem Zylinder drehbar gelagert sein.To develop the relative rotatability between the at least one switching cam and the link guide, for example an annular sleeve can be provided on which either the at least one switching cam or the link guide is formed. The sleeve is either rotatable (about the axial axis of the piston), but axially immovable on / in the cylinder. Alternatively, the sleeve can be rotatably but axially immovable on the piston, a piston rod or an element movable with the piston. Theoretically, however, the piston itself could also be mounted rotatably relative to the cylinder.

Während es für die Realisierung der Erfindung ausreichend ist, dass der Kolben beispielsweise nur in einer Endlagenstellung mittels der Arretierungseinheit ohne Zuführung eines Betriebsmediums gehalten werden kann, so ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Kolben zusätzlich in der anderen Endlagenstellung mittels der Arretierungseinheit gehalten werden kann. Hierfür kann beispielsweise eine zweite Gruppe von mindestens einem Schaltnocken vorgesehen sein, die an dem anderen Endlagenabschnitt des Zylinders ausgebildet ist. Diese zweite Gruppe von Schaltnocken kann dann mit einer zweiten Kulissenführung wechselwirken, die mit dem Kolben in axialer Richtung unbeweglich verbunden ist. Alternativ kann eine zweite Kulissenführung im Bereich des zweiten Endlagenabschnitts ausgebildet sein, die entweder mit denselben Schaltnocken wechselwirkt, die auch mit der ersten Kulissenführung wechselwirkt, oder die mit einer zweiten Gruppe von Schaltnocken wechselwirkt.While it is sufficient for the implementation of the invention that the piston can, for example, only be held in one end position by means of the locking unit without supplying an operating medium, in a preferred embodiment it is provided that the piston is additionally held in the other end position by means of the locking unit can. For this purpose, for example, a second group of at least one switching cam can be provided, which is formed on the other end position section of the cylinder. This second group of switching cams can then interact with a second link guide which is immovably connected to the piston in the axial direction. Alternatively, a second link guide can be formed in the area of the second end position section, which either interacts with the same switching cams that also interacts with the first link guide, or which interacts with a second group of switching cams.

Die (jeweilige) Kulissenführung umfasst bevorzugt eine erste Kulissenbahn und eine zweite Kulissenbahn. Die erste Kulissenbahn ist insbesondere diejenige Kulissenbahn, die bevorzugt eine in Umfangsrichtung durchgehende Ausgestaltung aufweist und in der ersten Richtung angeordnet ist. Die zweite Kulissenführung ist ausgehend von der ersten Kulissenführung in die zweite Richtung versetzt angeordnet und bevorzugt nicht durchgehend ausgebildet.The (respective) slide guide preferably comprises a first slide track and a second slide track. The first slide track is in particular that slide track which preferably has a continuous configuration in the circumferential direction and is arranged in the first direction. The second link guide is arranged offset from the first link guide in the second direction and is preferably not formed continuously.

Die erste Kulissenführung ist insbesondere so ausgebildet, dass sie während der Umschaltung zeitweise mit dem mindestens einen Schaltnocken in Anlage ist, wobei die erste Kulissenbahn so geformt ist, dass die Kulissenführung und der mindestens eine Schaltnocken während der Umschaltung eine Relativdrehbewegung ausführen. Die erste Kulissenbahn weist hierzu mindestens eine erste Anlaufflanke auf, die so ausgerichtet ist, dass entweder die Kulissenführung oder der mindestens eine Schaltnocken (gegebenenfalls zusammen mit der Hülse) eine Drehbewegung in Umfangsrichtung ausführen, insbesondere wenn eine fortwährende axiale Relativbewegung in der ersten Richtung erfolgt. An die erste Anlaufflanke schließt sich bevorzugt eine erste Anschlagsfläche an, durch welche die Relativdrehbewegung (zunächst) gestoppt wird. Diese erste Anschlagsfläche ist assoziiert mit einem ersten Maximum der ersten Kulissenbahn, welches in Richtung der zweiten Kulissenbahn hervorspringt.The first link guide is designed in such a way that it is temporarily in contact with the at least one switching cam during the switchover, the first link track being shaped such that the link guide and the at least one switching cam perform a relative rotary movement during the switchover. For this purpose, the first slide track has at least one first run-up flank, which is aligned such that either the slide guide or the at least one switching cam (possibly together with the sleeve) perform a rotary movement in the circumferential direction, especially if there is a continuous axial relative movement in the first direction. A first stop surface, by means of which the relative rotational movement is (initially) stopped, preferably adjoins the first starting flank. This first stop surface is associated with a first maximum of the first slide track, which protrudes in the direction of the second slide track.

An das erste Maximum schließt sich wiederum insbesondere eine zweite Anlaufflanke an, die so ausgebildet ist, dass bei Wechselwirkung mit einem Nocken eine (weitere) Relativdrehbewegung erzeugt wird, wenn eine fortwährende axiale Relativbewegung in der ersten Richtung erfolgt. An diese zweite Anlaufflanke schließt sich eine zweite Anschlagsfläche an, durch welche die Relativdrehbewegung beendet wird. Diese zweite Anschlagsflanke ist mit einem zweiten Maximum assoziiert.In turn, the first maximum is followed in particular by a second starting flank, which is designed such that when there is interaction with a cam, a (further) relative rotational movement is generated if there is a continuous axial relative movement in the first direction. A second stop surface, through which the relative rotational movement is terminated, adjoins this second starting flank. This second stop edge is associated with a second maximum.

Die zuvor beschriebene Ausbildung der ersten Kulissenbahn kann sich in Umfangsrichtung wiederholend fortsetzen.The above-described formation of the first slide track can continue repetitively in the circumferential direction.

Die zweite Kulissenbahn weist bevorzugt mehrere kongruente Abschnitte auf, die durch Durchbrechungen voneinander getrennt sind.The second slide track preferably has several congruent sections which are separated from one another by openings.

So weist insbesondere jeder Abschnitt der zweiten Kulissenbahn eine Aufnahme auf, die ein Minimum der zweiten Kulissenbahn bildet. In dieser Aufnahme kommt ein Schaltnocken in der Arretierungsstellung zu liegen, wobei die von dem Betriebsmedium unabhängige Kraft den Schaltnocken in die Aufnahme drückt.In particular, each section of the second slide track has a receptacle which forms a minimum of the second slide track. A switching cam comes to rest in the locking position in this receptacle, with the force independent of the operating medium pressing the switching cam into the receptacle.

In Relativdrehrichtung vor der Aufnahme weist insbesondere jeder Abschnitt der zweiten Kulissenbahn eine erste Ablaufschräge auf, die in axialer Richtung unterhalb/oberhalb der ersten Anschlagsfläche und/oder des ersten Maximums der ersten Kulissenbahn angeordnet ist. Die erste Ablaufschräge ist so ausgebildet, dass der Schaltnocken (bei einer fortwährenden axialen Relativbewegung in der zweiten Richtung) durch eine Relativdrehbewegung zu der Kulissenführung in die Aufnahme gelangt.In the relative direction of rotation in front of the receptacle, in particular each section of the second slide track has a first run-off slope which is arranged in the axial direction below / above the first stop surface and / or the first maximum of the first slide track. The first run-off slope is designed so that the switching cam (in the case of a continuous axial relative movement in the second direction) reaches the receptacle by a relative rotary movement to the link guide.

Die Aufnahme ist in axialer Richtung unterhalb oder oberhalb der zweiten Anlaufflanke der ersten Kulissenbahn angeordnet und damit in Relativdrehrichtung versetzt zu dem ersten Maximum der ersten Kulissenbahn.The receptacle is arranged in the axial direction below or above the second run-up flank of the first slide track and is thus offset in the relative direction of rotation with respect to the first maximum of the first slide track.

Insbesondere jeder Abschnitt der zweiten Kulissenbahn weist in Relativdrehrichtung versetzt zu der Aufnahme eine zweite Ablaufschräge auf, die oberhalb oder unterhalb der zweiten Anschlagsfläche der ersten Kulissenbahn und/oder unterhalb/oberhalb des zweiten Maximums der ersten Kulissenbahn angeordnet ist. Bei Wechselwirkung des Schaltnockens mit der zweiten Ablaufschräge wird wiederum eine Relativdrehbewegung erzeugt, wenn eine fortwährende axiale Relativbewegung in der zweiten Richtung erfolgt. Die zweiten Ablaufschrägen sind so ausgerichtet, dass sie hin zu der Durchbrechung abfallen. Somit sind die Durchbrechungen in Relativdrehrichtung versetzt zu der zweiten Anschlagsfläche beziehungsweise dem zweiten Maximum der ersten Kulissenbahn angeordnet.In particular, each section of the second slide track has a second run-off slope offset in the direction of rotation relative to the receptacle, which is arranged above or below the second stop surface of the first slide track and / or below / above the second maximum of the first slide track. When the switching cam interacts with the second run-off slope, a relative rotary movement is again generated if there is a continuous axial relative movement in the second direction. The second bevels are aligned so that they slope towards the opening. Thus, the perforations are arranged offset in the relative direction of rotation to the second stop surface or the second maximum of the first slide track.

Auf der der ersten Kulissenbahn abgewandten Seite weisen die Abschnitte der zweiten Kulissenbahn insbesondere eine zu den Unterbrechungen abfallende Gestaltung auf, so dass der aus der Freigabestellung bewegte Schaltnocken während einer axialen Relativbewegung in der ersten Richtung zu der Durchbrechung geführt wird.On the side facing away from the first gate track, the sections of the second gate track have in particular a design sloping towards the interruptions so that the switching cam moved from the release position is guided to the opening during an axial relative movement in the first direction.

In der Freigabestellung ist der mindestens eine Schaltnocken bevorzugt fluchtend zu einer Durchbrechung der zweiten Kulissenbahn ausgerichtet.In the release position, the at least one switching cam is preferably aligned with an opening in the second link path.

Wird nun durch Bereitstellung eines Einschaltdruckes der Kolben in der ersten Richtung bewegt, so gelangt der oder die Schaltnocken durch jeweils eine Durchbrechung mit der ersten Anlaufflanke der ersten Kulissenbahn in Anlage. Ist der Schaltnocken in der Freigabestellung nicht fluchtend zu der Durchbrechung angeordnet, so gelangt der Schaltnocken bei Anlage mit der zur Unterbrechung abfallenden Gestaltung auf der der ersten Kulissenbahn abgewandten Seite und fortwährender Bewegung in der ersten Richtung durch eine Relativdrehung in die Unterbrechung. Aufgrund der Gestaltung der ersten Anlaufflanke wird während der weiteren Bewegung in der ersten Richtung eine Relativdrehbewegung erzeugt, bis der/die Schaltnocken (jeweils) mit der ersten Anschlagsfläche in Kontakt kommen, wodurch die Relativdrehbewegung (und die Bewegung in der ersten Richtung) beendet wird.If the piston is now moved in the first direction by providing a switch-on pressure, the switching cam or cams come into contact with the first run-up flank of the first slide track through an opening in each case. If the switching cam is not aligned with the opening in the release position, the switching cam reaches the interruption by a relative rotation when the design is sloping towards the interruption on the side facing away from the first slide track and continuous movement in the first direction. Due to the design of the first leading edge, a relative rotary movement is generated during the further movement in the first direction until the switching cam (s) come into contact with the first stop surface, whereby the relative rotary movement (and the movement in the first direction) is ended.

Wird nun die Bereitstellung des Betriebsmediums in der ersten Zylinderkammer beendet oder zumindest verringert, so wird der Kolben aufgrund der von dem Betriebsmedium unabhängigen Kraft in die zweite Richtung bewegt, wobei der/die Schaltnocken mit der ersten Ablaufschräge der zweiten Kulissenbahn in Kontakt kommt, wodurch wiederum während der fortgesetzten Bewegung in der zweiten Richtung eine Relativdrehbewegung ausgeführt wird, bis der/die Schaltnocken in der Aufnahme der zweiten Kulissenbahn angeordnet ist. In dieser Stellung ist die Arretierungsstellung erreicht, wodurch verhindert ist, dass der Kolben weiter in die zweite Richtung bewegt werden kann. Die Bereitstellung des Betriebsmediums kann somit vollständig abgeschaltet werden.If the supply of the operating medium in the first cylinder chamber is now terminated or at least reduced, the piston is moved in the second direction due to the force independent of the operating medium, the switching cam (s) coming into contact with the first incline of the second slide track, which in turn During the continued movement in the second direction, a relative rotary movement is carried out until the switching cam (s) is / are arranged in the receptacle of the second slide track. In this position, the locking position is reached, which prevents the piston from being able to be moved further in the second direction. The supply of the operating medium can thus be completely switched off.

Soll nun der Kolben in die Freigabestellung überführt werden, muss Betriebsmedium in die erste Zylinderkammer eingebracht werden, wodurch der Kolben in die erste Richtung bewegt wird. Bei dieser Bewegung gelangt der/die Schaltnocken (jeweils) mit einer zweiten Anlaufflanke der ersten Kulissenbahn in Anlage, wodurch eine Relativdrehbewegung erzeugt wird, bis der/die Schaltnocken in Anlage mit der zweiten Anschlagsfläche der ersten Kulissenbahn gelangt. Wird nun der Druck in der ersten Zylinderkammer gesenkt, bewegt sich der Kolben in die zweite Richtung, wobei der/die Schaltnocken mit der zweiten Ablaufschräge der zweiten Kulissenbahn in Anlage kommt, wodurch wiederum eine Relativdrehbewegung erzeugt wird, bis der/die Schaltnocken bei fortgesetzter Bewegung in der zweiten Richtung durch die Durchbrechung hindurchtritt.If the piston is now to be moved into the release position, operating medium must be introduced into the first cylinder chamber, as a result of which the piston is moved in the first direction. During this movement, the switch cam (s) comes into contact with a second run-up flank of the first slide track, which generates a relative rotational movement until the switch cam (s) comes into contact with the second stop surface of the first slide track. If the pressure in the first cylinder chamber is now reduced, the piston moves in the second direction, whereby the switching cam (s) comes into contact with the second incline of the second slide track, which in turn generates a relative rotary movement until the switching cam (s) continues to move passes through the opening in the second direction.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen schematisch

Figur 1:
eine Schnittansicht durch einen Pneumatikzylinder in einer Freigabestellung,
Figur 2:
die Schnittansicht durch den Pneumatikzylinder in einer Arretierungsstellung,
Figur 3:
eine Kulissenführung und einen Schaltnocken am Anfang eines Umschaltvorgangs von der Freigabestellung in die Arretierungsstellung,
Figur 4:
die Kulissenführung und den Schaltnocken während des Umschaltvorgangs von der Freigabestellung in die Arretierungsstellung,
Figur 5:
die Kulissenführung und den Schaltnocken in der Arretierungsstellung,
Figur 6:
die Kulissenführung und den Schaltnocken während eines Umschaltvorgangs von der Arretierungsstellung in die Freigabestellung und
Figur 7:
die Kulissenführung und den Schaltnocken am Ende des Umschaltvorgangs von der Arretierungsstellung in die Freigabestellung.
The invention and the technical environment are explained below by way of example with reference to the figures. It show schematically
Figure 1:
a sectional view through a pneumatic cylinder in a release position,
Figure 2:
the sectional view through the pneumatic cylinder in a locking position,
Figure 3:
a link guide and a switching cam at the beginning of a switching process from the release position to the locking position,
Figure 4:
the link guide and the switching cam during the switching process from the release position to the locking position,
Figure 5:
the link guide and the switching cam in the locking position,
Figure 6:
the link guide and the switching cam during a switchover from the locking position to the release position and
Figure 7:
the link guide and the switching cam at the end of the switching process from the locking position to the release position.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Pneumatikzylinder umfasst einen Zylinder 1, in dem ein Kolben 2 beweglich gelagert ist. Der Kolben 2 unterteilt den Zylinder 1 in eine erste Zylinderkammer 3 und eine zweite Zylinderkammer 4. Ein Betriebsmedium kann über einen Anschluss 5 in die erste Zylinderkammer 3 unter Druck eingeführt werden.The one in the Figures 1 and 2 The pneumatic cylinder shown comprises a cylinder 1 in which a piston 2 is movably mounted. The piston 2 divides the cylinder 1 into a first cylinder chamber 3 and a second cylinder chamber 4. An operating medium can be introduced into the first cylinder chamber 3 under pressure via a connection 5.

Auf der dem Anschluss 5 gegenüberliegenden Seite ist der Zylinder 1 von einer Kappe 11 verschlossen, die auf einem in die zweite Zylinderkammer 4 hineinragenden Abschnitt eine weiter unten genauer beschriebene Kulissenführung 10 aufweist.On the side opposite the connection 5, the cylinder 1 is closed by a cap 11 which, on a section protruding into the second cylinder chamber 4, has a link guide 10, which is described in more detail below.

Der Kolben 2 weist eine Kolbenstange 12 auf, die durch die Kappe 11 nach außen geführt ist. Eine Hülse 9 ist axial unbeweglich, aber drehbar mit dem Kolben 2 verbunden, wobei auf einer Außenseite der Hülse 9 mehrere radial vorspringende Schaltnocken 8 ausgebildet sind.The piston 2 has a piston rod 12 which is guided to the outside through the cap 11. A sleeve 9 is axially immovable, but rotatably connected to the piston 2, with a plurality of radially projecting switching cams 8 being formed on an outside of the sleeve 9.

Der Pneumatikzylinder umfasst zudem eine Feder 13, mit dem der Kolben 2 in eine zweite Richtung 7 federvorgespannt ist.The pneumatic cylinder also comprises a spring 13 with which the piston 2 is spring-pretensioned in a second direction 7.

Durch Zuführen eines Betriebsmediums unter Druck kann der Kolben 2 entgegen der Federkraft in eine erste Richtung 6 bewegt werden. Solange die Schaltnocken 8 nicht mit der Kulissenführung 10 wechselwirken, kann der Kolben 2 im Rahmen der durch den Zylinder 1 vorgegebenen Dimensionen durch Zuführung beziehungsweise Ablass von Betriebsmedium in/aus der ersten Zylinderkammer 3 in der ersten Richtung 6 und der zweiten Richtung 7 bewegt werden. Der Kolben 2 befindet sich also in einer Freigabestellung.By supplying an operating medium under pressure, the piston 2 can be moved in a first direction 6 counter to the spring force. As long as the switching cams 8 do not interact with the link guide 10, the piston 2 can be moved in the first direction 6 and the second direction 7 by supplying or discharging operating medium into / from the first cylinder chamber 3 within the scope of the dimensions specified by the cylinder 1. The piston 2 is therefore in a release position.

Wird hingegen durch Bereitstellung eines Einschaltdruckes eine Wechselwirkung der Schaltnocken 8 mit der Kulissenführung 10 herbeigeführt (siehe spätere Erläuterung), wird der Pneumatikzylinder in eine in Figur 2 dargestellte Arretierungsstellung überführt, in der der Kolben 2 auch bei Abschalten der Betriebsmediumversorgung aufgrund der Wechselwirkung der Schaltnocken 8 mit der Kulissenführung 10 gehalten wird.If, on the other hand, an interaction of the switching cams 8 with the link guide 10 is brought about by providing a switch-on pressure (see explanation below), the pneumatic cylinder is converted into an in Figure 2 Transferred locking position shown, in which the piston 2 is held even when the operating medium supply is switched off due to the interaction of the switching cams 8 with the link guide 10.

In den Figuren 3 bis 7 ist die Kulissenführung 10 mit einer ersten Kulissenbahn 14 und einer zweiten Kulissenbahn 15 in einer abgewickelten Darstellung gezeigt. Zudem ist beispielhaft nur ein Schaltnocken 8 dargestellt.In the Figures 3 to 7 the slide guide 10 is shown with a first slide track 14 and a second slide track 15 in a developed representation. In addition, only one switching cam 8 is shown as an example.

Die erste Kulissenbahn 14 weist in einer sich wiederholenden Art eine erste Anlaufflanke 21 auf, die sich bis zu einer vertikal erstreckenden ersten Anschlagsfläche 24 erstreckt. An dem der zweiten Kulissenbahn 15 zugewandten Ende weist die erste Anschlagsfläche 24 ein erstes Maximum 17 auf. Von dem ersten Maximum 17 erstreckt sich eine zweite Anlaufflanke 22 bis zu einer sich vertikal erstreckenden zweiten Anschlagsfläche 25. Das der zweiten Kulissenbahn 15 zugewandte Ende der zweiten Anschlagsfläche 25 bildet ein zweites Maximum 19 aus. Von dem zweiten Maximum 19 erstreckt sich wiederum eine erste Anlaufflanke 21.The first slide track 14 has, in a repeating manner, a first run-on flank 21 which extends as far as a vertically extending first stop surface 24. At the end facing the second link path 15, the first stop surface 24 has a first maximum 17. A second stop flank 22 extends from the first maximum 17 to a vertically extending second stop surface 25. The end of the second stop surface 25 facing the second link path 15 forms a second maximum 19. A first leading edge 21 in turn extends from the second maximum 19.

Die zweite Kulissenbahn 15 ist in der zweiten Richtung 7 zu der ersten Kulissenbahn 14 versetzt angeordnet und weist mehrere Abschnitte auf, die durch Durchbrechungen 18 voneinander getrennt sind. Auf der der ersten Kulissenbahn 14 zugewandten Seite weisen die Abschnitte der zweiten Kulissenbahn 15 eine erste Ablaufschräge 23 auf, die in einer Aufnahme 16 endet. Versetzt zu der Aufnahme 16 ist jeweils eine zweite Ablaufschräge 20 ausgebildet.The second gate track 15 is arranged offset in the second direction 7 to the first gate track 14 and has several sections that go through Breakthroughs 18 are separated from one another. On the side facing the first slide track 14, the sections of the second slide track 15 have a first run-off slope 23 which ends in a receptacle 16. A second slope 20 is formed offset from the receptacle 16.

In der Freigabestellung ist der Schaltnocken 8 unterhalb der zweiten Kulissenbahn 15 angeordnet. Wird ein Einschaltdruck angelegt, so wird der Schaltnocken 8 zusammen mit dem Kolben 2 linear nach oben bewegt und gelangt gegebenenfalls aufgrund der Abschrägungen auf der der ersten Kulissenbahn 14 abgewandten Seite der zweiten Kulissenbahn 15 durch eine Unterbrechung 8 (siehe Figur 3).In the release position, the switching cam 8 is arranged below the second slide track 15. If a switch-on pressure is applied, the switching cam 8 is moved linearly upwards together with the piston 2 and, if necessary, due to the bevels on the side of the second gate track 15 facing away from the first gate track 14, it passes through an interruption 8 (see Figure 3 ).

Bei der folgenden weiteren linearen Bewegung nach oben gelangt der Schaltnocken 8 in Anlage mit der ersten Anlaufflanke 21 der ersten Kulissenbahn 14, wobei der Schaltnocken 8 bei der fortgesetzten Bewegung in der ersten Richtung 6 aufgrund seiner drehbaren Lagerung zusammen mit der Hülse 9 eine Drehbewegung ausführt, bis der Schaltnocken 8 in Anlage mit der ersten Anschlagsfläche 24 gelangt (siehe Figur 4).During the following further linear movement upwards, the switching cam 8 comes into contact with the first run-up flank 21 of the first slide track 14, the switching cam 8 executing a rotary movement together with the sleeve 9 during the continued movement in the first direction 6 due to its rotatable mounting, until the switching cam 8 comes into contact with the first stop surface 24 (see Figure 4 ).

Wird nach Erreichen dieser Zwischenstellung der Druck in der ersten Zylinderkammer 3 reduziert, so bewegt sich der Schaltnocken 8 gemeinsam mit dem Kolben 2 nach unten und gelangt in Anlage mit der ersten Ablaufschräge 23 der zweiten Kulissenbahn 15. Bei der folgenden weiteren Abwärtsbewegung führt der Schaltnocken 8 wiederum eine gemeinsame Drehbewegung mit der Hülse 9 aus, bis der Schaltnocken 8 die Aufnahme 16 erreicht (siehe Figur 5). In dieser Arretierungsstellung kann der Schaltnocken 8 und damit auch der in axialer Richtung fest mit dem Schaltnocken 8 verbundene Kolben 2 keine weitere Abwärtsbewegung in die zweite Richtung 7 ausführen. Somit ist der Kolben in der zweiten Richtung arretiert.If the pressure in the first cylinder chamber 3 is reduced after this intermediate position has been reached, the switching cam 8 moves downwards together with the piston 2 and comes into contact with the first run-off slope 23 of the second slide track 15. During the following further downward movement, the switching cam 8 leads in turn, a joint rotary movement with the sleeve 9 until the switching cam 8 reaches the receptacle 16 (see Figure 5 ). In this locking position, the switching cam 8 and thus also the piston 2, which is fixedly connected to the switching cam 8 in the axial direction, cannot perform any further downward movement in the second direction 7. The piston is thus locked in the second direction.

Um den Kolben 2 wieder in die Freigabestellung zu überführen, muss ein Ausschaltdruck in der ersten Zylinderkammer 3 angelegt werden, wodurch der Kolben 2 und damit auch der über die Hülse 9 mit dem Kolben 2 verbundene Schaltnocken 8 in den Figuren nach oben, also in die erste Richtung 6 bewegt wird (siehe Figur 6).In order to move the piston 2 back into the release position, a switch-off pressure must be applied in the first cylinder chamber 3, whereby the piston 2 and thus also the switching cam 8 connected to the piston 2 via the sleeve 9 upwards in the figures, i.e. into the first direction 6 is moved (see Figure 6 ).

Wenn der Schaltnocken 8 dabei in Anlage mit der zweiten Anlaufflanke 22 der ersten Kulissenbahn 14 gelangt, führt der Schaltnocken 8 gemeinsam mit der Hülse 9 bei der weiteren Aufwärtsbewegung eine Drehbewegung aus, bis der Schaltnocken 8 in Anlage mit der zweiten Anschlagsfläche 25 der ersten Kulissenbahn 14 gelangt.If the switching cam 8 comes into contact with the second run-up flank 22 of the first gate track 14, the switching cam 8 executes a rotary movement together with the sleeve 9 during the further upward movement until the switching cam 8 is in contact with the second stop surface 25 of the first gate track 14 got.

Wird im Folgenden der Druck in der ersten Zylinderkammer 3 reduziert, so bewegt sich der Schaltnocken 8 zusammen mit dem Kolben 2 in die zweite Richtung (in den Figuren nach unten), bis der Schaltnocken 8 in Anlage mit der zweiten Ablaufschräge 20 der zweiten Kulissenbahn 15 gelangt. Bei der folgenden weiteren Abwärtsbewegung führt der Schaltnocken 8 gemeinsam mit der Hülse 9 eine Drehbewegung durch, bis der Schaltnocken 8 durch die Durchbrechung 18 gelangt (siehe Figur 7). Daraufhin befindet sich der Pneumatikzylinder wieder in seiner Freigabestellung.If the pressure in the first cylinder chamber 3 is subsequently reduced, the switching cam 8 moves together with the piston 2 in the second direction (downward in the figures) until the switching cam 8 is in contact with the second incline 20 of the second slide track 15 got. During the subsequent further downward movement, the switching cam 8 executes a rotary movement together with the sleeve 9 until the switching cam 8 passes through the opening 18 (see FIG Figure 7 ). The pneumatic cylinder is then back in its release position.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Zylindercylinder
22
Kolbenpiston
33
erste Zylinderkammerfirst cylinder chamber
44th
zweite Zylinderkammersecond cylinder chamber
55
Anschlussconnection
66th
erste Richtungfirst direction
77th
zweite Richtungsecond direction
88th
SchaltnockenSwitch cams
99
HülseSleeve
1010
KulissenführungScenery guide
1111
Kappecap
1212th
KolbenstangePiston rod
1313th
Federfeather
1414th
erste Kulissenbahnfirst slide track
1515th
zweite Kulissenbahnsecond slide track
1616
Aufnahmeadmission
1717th
erstes Maximumfirst maximum
1818th
DurchbrechungBreakthrough
1919th
zweites Maximumsecond maximum
2020th
zweite Ablaufschrägesecond slope
2121
erste Anlaufflankefirst leading edge
2222nd
zweite Anlaufflankesecond leading edge
2323
erste Ablaufschrägefirst slope
2424
erste Anschlagsflächefirst stop surface
2525th
zweite Anschlagsflächesecond stop surface

Claims (9)

Kolben-/Zylindereinheit, umfassend - einen Zylinder (1) und - mindestens einen Kolben (2), wobei • der Kolben (2) den Zylinder (1) in eine erste Zylinderkammer (3) und eine zweite Zylinderkammer (4) teilt, • die erste Zylinderkammer (3) einen Anschluss (5) für ein Betriebsmedium aufweist und • der Kolben (2) durch Zuführung des Betriebsmediums in die erste Zylinderkammer (3) in eine erste Richtung (6) bewegbar ist und entgegen der ersten Richtung (6) mit einer vom Betriebsmedium unabhängigen Kraft in eine zweite Richtung (7) beaufschlagbar oder beaufschlagt ist und • der Kolben (2) in einer Freigabestellung in der ersten Richtung (6) und in der zweiten Richtung (7) in dem Zylinder (1) beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) in einer Arretierungsstellung in der zweiten Richtung (7) in seiner Bewegung beschränkt ist, wozu die Kolben-/Zylindereinheit - mindestens einen radial vorspringenden Schaltnocken (8) und - eine Kulissenführung (10) für den mindestens einen Schaltnocken (8) umfasst, wobei der mindestens eine Schaltnocken (8) und die Kulissenführung (10) relativ zueinander drehbar gelagert sind und derart ausgebildet und angeordnet sind,
dass eine Umschaltung zwischen der Freigabestellung und der Arretierungsstellung durch eine gezielte, mittels des Betriebsmediums erzeugten Bewegung in die erste Richtung (6) einleitbar ist, wobei der Schaltnocken (8) während der Umschaltung und in der Arretierungsstellung mit der Kulissenführung (10) wechselwirkt, und
dass der Kolben (2) auch ohne Bereitstellung des Betriebsmediums durch die entgegen der ersten Richtung (6) wirkenden Kraft in der Arretierungsstellung gehalten wird.
Piston / cylinder unit, comprising - a cylinder (1) and - At least one piston (2), wherein • the piston (2) divides the cylinder (1) into a first cylinder chamber (3) and a second cylinder chamber (4), • the first cylinder chamber (3) has a connection (5) for an operating medium and • The piston (2) can be moved in a first direction (6) by feeding the operating medium into the first cylinder chamber (3) and can be acted upon or acted upon by a force independent of the operating medium in a second direction (7) counter to the first direction (6) is and • the piston (2) can be moved in a release position in the first direction (6) and in the second direction (7) in the cylinder (1), characterized in that the movement of the piston (2) is restricted in a locking position in the second direction (7), for which purpose the piston / cylinder unit - At least one radially projecting switching cam (8) and - comprises a link guide (10) for the at least one switching cam (8), wherein the at least one switching cam (8) and the link guide (10) are rotatably mounted relative to one another and are designed and arranged in such a way,
that a switchover between the release position and the locking position can be initiated by a targeted movement in the first direction (6) generated by the operating medium, the switching cam (8) interacting with the link guide (10) during the switchover and in the locking position, and
that the piston (2) is held in the locking position by the force acting against the first direction (6) even without the operating medium being made available.
Kolben-/Zylindereinheit nach Anspruch 1, wobei die Kulissenführung (10) eine erste Kulissenbahn (14) und eine zweite Kulissenbahn (15) umfasst, wobei die erste Kulissenbahn (14) während der Umschaltung zeitweise mit dem mindestens einen Schaltnocken (8) in Anlage ist und so geformt ist, dass die Kulissenführung (10) und der mindestens eine Schaltnocken (8) zeitweise während der Umschaltung eine Relativdrehbewegung ausführen.Piston / cylinder unit according to claim 1, wherein the slide guide (10) comprises a first slide track (14) and a second slide track (15), the first slide track (14) temporarily in contact with the at least one switching cam (8) during the switchover and is shaped in such a way that the link guide (10) and the at least one switching cam (8) temporarily perform a relative rotary movement during the switchover. Kolben-/Zylindereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kulissenführung (10) eine erste Kulissenbahn (14) und eine zweite Kulissenbahn (15) umfasst, wobei die zweite Kulissenbahn (15) mindestens eine Aufnahme (16) aufweist, in der in der Arretierungsstellung ein Schaltnocken (8) angeordnet ist.Piston / cylinder unit according to one of the preceding claims, wherein the slide guide (10) comprises a first slide track (14) and a second slide track (15), the second slide track (15) having at least one receptacle (16) in which the A switching cam (8) is arranged in the locking position. Kolben-/Zylindereinheit nach Anspruch 2 und 3, wobei die erste Kulissenbahn (14) mindestens ein in Richtung der zweiten Kulissenbahn (15) axial ausgerichtetes erstes Maximum (17) aufweist, wobei das erste Maximum (17) einer Aufnahme (16) der zweiten Kulissenbahn (15) zugeordnet ist und das erste Maximum (17) in Drehrichtung versetzt zu der Aufnahme (16) angeordnet ist.Piston / cylinder unit according to claim 2 and 3, wherein the first slide track (14) has at least one first maximum (17) axially aligned in the direction of the second slide track (15), the first maximum (17) being a receptacle (16) of the second Slide track (15) is assigned and the first maximum (17) is arranged offset in the direction of rotation to the receptacle (16). Kolben-/Zylindereinheit nach Anspruch 3 oder 4, wobei die zweite Kulissenbahn (15) mehrere Aufnahmen (16) für jeweils einen Schaltnocken (8) aufweist und die zweite Kulissenbahn (15) zwischen benachbarten Aufnahmen (16) eine Durchbrechung (18) aufweist, durch welche der Schaltnocken (8) während der Umschaltung geführt ist, um in oder aus der Freigabestellung zu gelangen.Piston / cylinder unit according to claim 3 or 4, wherein the second slide track (15) has several receptacles (16) for one switching cam (8) each and the second slide track (15) has an opening (18) between adjacent receptacles (16), through which the switching cam (8) is guided during the switchover in order to get into or out of the release position. Kolben-/Zylindereinheit nach Anspruch 5, wobei die erste Kulissenbahn (14) mehrere in Richtung der zweiten Kulissenbahn (15) axial ausgerichtete zweite Maxima (19) aufweist, wobei die zweiten Maxima (19) jeweils einer Durchbrechung (18) der zweiten Kulissenbahn (15) zugeordnet sind und in Drehrichtung versetzt zu der jeweiligen Durchbrechung (18) angeordnet sind.Piston / cylinder unit according to claim 5, wherein the first slide track (14) has a plurality of second maxima (19) axially aligned in the direction of the second slide track (15), the second maxima (19) each having an opening (18) in the second slide track ( 15) are assigned and are arranged offset in the direction of rotation to the respective opening (18). Kolben-/Zylindereinheit nach Anspruch 6, wobei die zweite Kulissenbahn (15) zwischen den Aufnahmen (16) jeweils eine zu der Durchbrechung (18) ausgerichtete Ablaufschräge (20) aufweist, wobei die Ablaufschrägen (20) jeweils einem zweiten Maximum (19) der ersten Kulissenbahn (14) in axialer Richtung zugeordnet sind.Piston / cylinder unit according to claim 6, wherein the second link path (15) between the receptacles (16) each has a drainage slope (20) aligned with the opening (18), the drainage slopes (20) each having a second maximum (19) first slide track (14) are assigned in the axial direction. Kolben-/Zylindereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kulissenführung (10) axial unbeweglich, aber drehbar mit dem Kolben (2) gekoppelt ist und der mindestens eine Schaltnocken (8) auf einer Innenseite des Zylinders (1) ausgebildet ist.Piston / cylinder unit according to one of the preceding claims, wherein the link guide (10) is axially immovable, but rotatably coupled to the piston (2) and the at least one switching cam (8) is formed on an inside of the cylinder (1). Kolben-/Zylindereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der mindestens eine Schaltnocken (8) axial unbeweglich, aber drehbar mit dem Kolben (2) gekoppelt ist und die Kulissenführung (10) an einem in eine Zylinderkammer hineinragenden Abschnitt einer Kappe (11) ausgebildet ist.Piston / cylinder unit according to one of claims 1 to 7, wherein the at least one switching cam (8) is axially immovable but rotatably coupled to the piston (2) and the link guide (10) is connected to a section of a cap (11) protruding into a cylinder chamber ) is trained.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2239529A1 (en) * 1972-08-11 1974-02-21 Basener Helmut HYDRAULIC CYLINDER WITH MECHANICAL IMMERSION LOCK
US3799036A (en) * 1972-07-17 1974-03-26 R Slaughter Self-locking fluid operated cylinder
EP1857686A2 (en) * 2006-05-18 2007-11-21 SUSPA Holding GmbH Piston-cylinder-unit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3799036A (en) * 1972-07-17 1974-03-26 R Slaughter Self-locking fluid operated cylinder
DE2239529A1 (en) * 1972-08-11 1974-02-21 Basener Helmut HYDRAULIC CYLINDER WITH MECHANICAL IMMERSION LOCK
EP1857686A2 (en) * 2006-05-18 2007-11-21 SUSPA Holding GmbH Piston-cylinder-unit

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