DE3807669C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3807669C2 DE3807669C2 DE19883807669 DE3807669A DE3807669C2 DE 3807669 C2 DE3807669 C2 DE 3807669C2 DE 19883807669 DE19883807669 DE 19883807669 DE 3807669 A DE3807669 A DE 3807669A DE 3807669 C2 DE3807669 C2 DE 3807669C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cylinder
- piston
- rod
- actuating
- working
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/26—Locking mechanisms
- F15B15/262—Locking mechanisms using friction, e.g. brake pads
- F15B15/264—Screw mechanisms attached to the piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B2015/1495—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type with screw mechanism attached to the piston
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen stufenlos verstellbaren Arbeitszylinder mit einem Zylinderkörper,
einem Zylinderboden sowie einem im Zylinderkörper
beweglich angeordneten und mit einer Kolbenstange verbundenen
Arbeitskolben, wobei die Kolbenstange durch den Zylinderboden nach außen
geführt ist und Zylinderboden sowie Zylinderdeckel jeweils einen in
den Zylinderkörper hineinführenden Druckmittelkanal aufweisen, wobei die Kolbenstange
eine auch durch den Kolben hindurchgehende Längsbohrung aufweist, in die hinein ein stationär
gehaltenes Rohr mit einer verschieblich angeordneten Stange geführt ist.
Arbeitszylinder der oben beschriebenen Art sind handelsüblich, weit verbreitet
im Einsatz und haben sich bestens bewährt. Sie sind in der Lage
im Bereich ihres Hubes ein beliebiges Bauteil mit einer einstellbaren
oder regelbaren Geschwindigkeit zu bewegen, also eine Vorschubbewegung
zu erzeugen, oder aber ein zu bewegendes Bauteil von einer Endlage in
eine andere Endlage mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit zu bewegen.
Hierbei können solche Endlagen durch äußere Anschläge bestimmt sein oder
durch im Inneren des Arbeitszylinders selbst vorhandene Anschläge, wie
z. B. Zylinderdeckel und Zylinderfuß, bestimmt sein.
Es ist jedoch in vielen Fällen notwendig oder wünschenswert, irgendeine
sich aus der jeweiligen Arbeitssituation ergebende Zwischenstellung einzufahren
und zuverlässig zu halten. Hierbei ist es natürlich erforderlich
diese Zwischenstellung auch dann zu halten, wenn Energieausfall eintritt.
Um dieses Problem zu lösen, wird nach der US-PS 45 37 113 ein Arbeitszylinder
der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dem eine Bremseinrichtung
für die austretende Kolbenstange vorgeschaltet ist. Hierbei werden in
Umfangsrichtung um die Kolbenstange verteilte Bremssegmente über Keilflächen
gegen die Kolbenstange gepreßt, die hierdurch gebremst und damit
festgehalten wird. Die Bremskraft wird hierbei von Federelementen aufgebracht,
so daß die Bremskraft auch bei Energieausfall aufrechterhalten werden
kann.
Diese vorbekannte Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Bremseinrichtung
sehr bauaufwendig ist und groß baut. Da die Kolbenstange zudem
nur kraftschlüssig gebremst wird, kann eine eingefahrene Position nicht
sicher gehalten werden, weil bei einer äußeren Kraft in der Nähe der Bremskraft
die Kolbenstange durch die Bremse rutschen kann. Außerdem ist bei dieser
Anordnung die Gefahr der Riefenbildung auf die Kolbenstange zu befürchten,
wodurch die Zylinderdichtungen beschädigt und der Arbeitszylinder leck
würde. Eine übliche Hartverchromung der Außenfläche der Kolbenstange zum
Schutz gegen Witterungseinflüsse kommt bei einer solchen Anordnung nicht
mehr in Frage. Die Bremseinrichtung würde die Chromschicht alsbald zerstören.
Mit der DE-OS 29 11 071 ist ein Zylinder der eingangs beschriebenen Art bekanntgeworden,
der in einer bestimmten Endlage über Arretierungskugeln, die
in eine Rille eingreifen, formschlüssig verriegelt werden kann. Auch hier
wird die Verriegelung gesichert über Federelemente, so daß die Verriegelung
aufrechterhalten werden kann, auch bei totalem Energieausfall. Mit dieser
Anordnung ist es jedoch nicht möglich, eine Verriegelung in beliebigen Positionen
vorzunehmen. Es ist vielmehr nur eine einzige fest vorbestimmte Position
verriegelbar.
Aus der DE-OS 14 26 552 ist ebenfalls ein Arbeitszylinder bekannt, der mit
seiner Konstruktion bezweckt, den Arbeitshub jeweils in den Endlagen zu arretieren.
Dieser Arbeitszylinder hat jedoch den Nachteil, daß er bei Energieausfall außerhalb
der Arretierungszone die anstehende Last unkontrolliert absinken läßt,
wobei trotz aufwendiger Investition die Unfallgefahr nicht aufgehoben ist.
Ausgehend von dem vorgeschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung somit
die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitszylinder der eingangs beschriebenen
Art vorzuschlagen, dessen Kolbenstange in jeder beliebigen Hubstellung mechanisch,
also formschlüssig, verriegelt werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch diesen
Aufbau werden die Kugeln im Kugelumlaufkanal über die Profilierung während
einer Verschiebung der Kolbenstange ständig rundgeführt. Hierbei treten
sie aus dem Kugelumlaufkanal aus und gleiten oder rollen in dem genannten
Schlitz des Rohres, getrieben von der Profilierung der Innenwand der
Kolbenstange. Wird nun die Stange mit dem Kugelumlaufkanal axial relativ zu
dem Schlitz des Rohres bewegt, so ist sofort ein weiterer Kugelumlauf mechanisch
verhindert. Damit ist die Kolbenstange sofort formschlüssig blockiert.
Ein Weiterbewegen der Kolbenstange ist ohne Zerstörung der Einrichtung nicht
möglich.
Es ist aus Gründen der vereinfachten Fertigung vorteilhaft, wenn die Profilierung
der Innenwand der Kolbenstange als Gewinde ausgebildet ist. Ein solches
Gewinde läßt sich mit einfachen Mitteln herstellen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß nur ein Kugelumlaufkanal mit
zugehörigem Schlitz des Rohres im Bereich der Kolbenstangendurchführung durch
den Zylinderboden vorgesehen ist. In der Regel ist nur ein einziger Kugelumlaufkanal
ausreichend, um die anfallenden Kräfte aufzunehmen. Hierbei ist es
vorteilhaft, diesen Kugelumlaufkanal im Bereich der Kolbenstangendurchführung
durch den Zylinderboden vorzusehen, weil in dieser Anordnung der vollständige
Hub des Arbeitszylinders auch tatsächlich ausgenutzt werden kann.
Es ist besonders günstig und einfach in der Fertigung, wenn das stationär
gehaltene Rohr mit einem Ende im Zylinderdeckel befestigt ist.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die Stange
durch den Zylinderdeckel nach außen geführt und dort mit einer Betätigungseinrichtung
verbunden ist. Hierdurch wird es möglich, die Betätigung und
damit die Arretierung automatisch vorzunehmen in Abhängigkeit von irgendwelchen
Ereignissen, die die Betätigungseinrichtung entsprechend ansteuern.
Es ist hierbei vorteilhaft, wenn die Betätigungseinrichtung eine Verschiebeeinrichtung
ist. Zwar würde die gewünschte Arretierung auch dann eintreten,
wenn die Stange mit dem Kugelumlaufkanal verdreht würde. Bei einer
Verdrehung ergibt sich jedoch eine ungünstigere Lastverteilung als bei
einer Verschiebung. Die Verwendung einer Verschiebeeinrichtung zur Betätigung
der Stange erweist sich somit als vorteilhaft.
Es ist dann ergänzend vorgeschlagen, daß das äußere Ende der Stange mit einem
Betätigungskolben verbunden ist, der seinerseits in einem Betätigungszylinder
angeordnet ist. Die Ausbildung der Betätigungseinrichtung als Kolben-
Zylindereinheit ist besonders einfach und es kann eine solche Betätigungseinrichtung
auch mit dem ohnehin für die Betätigung des Arbeitszylinders vorhandenem
Druckmedium beaufschlagt werden.
Es ist in weiterer Ausgestaltung vorteilhaft, wenn eine Verdrehsicherung für
den Betätigungskolben vorgesehen ist. Wenn die Betätigungseinrichtung eine
Verschiebeeinrichtung ist mit einem Betätigungskolben, dann muß darauf geachtet
werden, daß eine Verdrehung der Stange nicht eintritt, weil eine unbekannte
Verdrehung der Stange zur Funktionsunfähigkeit führt.
Eine andere Ausstattung wiederum sieht vor, daß der Betätigungszylinder einen
Zylinderkörper, einen Zylinderdeckel und einen Zylinderfuß aufweist, wobei der
Betätigungskolben als Verdrehsicherung einen parallel zur Stange angeordneten
Zylinderstift aufweist, der in einer entsprechend passenden Bohrung im Zylinderfuß
gleitet. Es kann sich also um einen irgendwo in Richtung der Stange angeordneten
Betätigungszylinder handeln, wobei dieser Betätigungszylinder die
übliche Bauart einer druckmittelbetätigten oder strömungsmittelbetätigten Einheit
aufweisen kann. Die beschriebene Verdrehsicherung sorgt hierbei auf einfache
Weise für die notwendige Verdrehsicherheit. Grundsätzlich kann jedoch jede beliebige
Verdrehsicherung verwendet werden, die mit den jeweiligen Bauteilen
zusammenarbeiten kann. Es ist dann weiter nach der Erfindung vorgeschlagen, daß
der Zylinderdeckel einen Druckmittelanschluß aufweist zur Beaufschlagung des
Betätigungskolbens mit Druckmittel, wobei in umgekehrter Richtung der Betätigungskolben
von elastischen Mitteln beaufschlagt wird. Hierdurch kann die Einheit
verschiebefähig gehalten werden, solange Druckmittel ansteht. Fällt das
Druckmittel aus, überwiegt die Kraft der elastischen Mittel und die Einrichtung
wird unverzüglich mechanisch und formschlüssig verriegelt.
Es ist hierbei vorteilhaft, wenn die elastischen Mittel als Spiraldruckfedern
ausgebildet sind. Hierbei ist es denkbar, nur eine Feder zu verwenden,
die konzentrisch zur Stange angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, rund
um die Stange herum mehrere einzelne Spiraldruckfedern anzuordnen. Dies
gibt auch eine zusätzliche Sicherheit für den Fall des Bruches einer Spiraldruckfeder.
Es ist dann weiter vorgeschlagen, daß der Zylinderfuß des
Betätigungszylinders gleichzeitig Zylinderdeckel des Arbeitszylinders ist.
Hierdurch wird die Anzahl der Bauteile verringert, ohne die Funktion zu beeinträchtigen.
Es ist weiter vorgesehen, daß der Kugelumlaufkanal gebildet
wird von zwei geneigt zueinander verlaufenden geraden Radialbohrungen
durch die Stange, die miteinander einen Winkel einschließen, der sich zum
Schlitz des Rohres hin öffnet und einer unteren, radial offenen, die beiden
Radialbohrungen verbindenden Längsnut. Diese Gestaltung ermöglicht es, den Kugelumlaufkanal
in die im Querschnitt kreisrunde Stange mit einfachen Werkzeugen
und Arbeitsmethoden einzuarbeiten. Es müssen keinerlei Einsätze oder gekrümmte
Bahnen mit aufwendigen Fertigungsmethoden hergestellt werden. Zwei einfache
Bohrungen und eine Längsnut reichen völlig aus.
Es ist hierbei vorteilhaft, wenn die Stirnflächen des Schlitzes eine den Umlauf
der Kugeln fördernde Neigung aufweisen. Auch hierzu sind aufwendige Fertigungsmethoden
nicht erforderlich. Es genügt, wenn dieser Schlitz mit einem
Fingerfräser eingefräst wird, der in den jeweiligen Endlagen entsprechend geschwenkt
wird zur Herstellung der gewünschten Neigung.
Es ist weiter noch vorgeschlagen, daß der Zylinderkörper
des Betätigungszylinders und der Zylinderdeckel des Arbeitszylinders einstückig
ausgebildet sind. Hierdurch wird eine weitere Reduzierung der Bauteile erreicht.
Die einstückige Ausbildung ist auch problemlos anfertigbar, weil der
Betätigungszylinder nur kurzhubig ausgebildet sein kann.
Schließlich ist noch vorgeschlagen, daß die wirksame Kolbenfläche
des Betätigungskolbens größer ist als die Kolbenfläche des Kolbens,
der der Kolbenstange zugeordnet ist. Hierdurch ergibt sich auch bei niedrigen
Betätigungsdrücken ein günstiges Kräfteverhältnis und eine hohe Sicherheit.
Die Erfindung soll nun anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1 Querschnitt durch einen Arbeitszylinder
in verriegelter Stellung,
Fig. 2 Querschnitt wie Fig. 1, jedoch in
Bewegungsstellung,
Fig. 3 Detailansicht des Rohres mit kugelgefülltem
Schlitz in Ansicht des Pfeils A nach
Fig. 1.
Der Arbeitszylinder 30 besteht im wesentlichen und in üblicher Weise aus
einem Zylinderkörper 37 mit einem an einem Ende angeordneten Zylinderboden
34 und einem am anderen Ende angeordneten Zylinderfuß 16. Zur Versorgung
des Zylinderkörpers 37 mit Druckmedium weist der Zylinderboden 34
einen Druckmittelkanal 18 und der Zylinderfuß 16 einen Druckmittelkanal
17 auf. Im Zylinderkörper 37 ist verschiebbar ein Kolben 1 angeordnet, der
einseitig mit einer Kolbenstange 2 verbunden ist, die durch den Zylinderboden
34 in üblicher Weise nach außen geführt ist. Hierbei können bei der
Durchführung im Zylinderboden 34 die üblichen Gleitbüchsen und Dichtelemente
vorgesehen sein, die hier nicht näher bezeichnet sind. Ebenso kann der
Kolben 1 in üblicher Weise gegen die Zylinderwand des Zylinderkörpers 37 abgedichtet
sein.
Die Kolbenstange 2 ist innen hohl über ihre gesamte Länge, wobei die innere
Längsbohrung 35 der Kolbenstange 2 durch den Kolben 1 hindurch fortgesetzt
ist. Die innere Fläche der hohlen Kolbenstange 2 weist eine Profilierung 7
auf, die vorzugsweise als Rundgewinde gestaltet ist. Innerhalb dieser profilierten
Längsbohrung 35 der Kolbenstange 1 ist stationär angeordnet ein Rohr
3, dessen Außendurchmesser so bemessen ist, daß es mit geringem Spiel zu den
am weitesten innenliegenden Spitzen des Rundgewindes eingesetzt werden kann.
Dieses stationär angeordnete Rohr 3 ist mit einem Ende vorzugsweise über ein
Gewinde in den Zylinderfuß 16 eingeschraubt.
Der Zylinderfuß 16 weist konzentrisch zum Rohr 3 eine Bohrung auf, durch
die eine Stange 4 hindurch in das Innere des Rohres 3 eingesetzt ist, so daß
sich diese Stange 4 im Inneren des stationär angeordneten Rohres 3 in Längsrichtung
verschieben läßt.
Der Zylinderfuß 16 ist gleichzeitig Zylinderboden für einen mit dem Zylinderfuß
16 einstückig ausgebildeten Zylinderkörper 32 eines Betätigungszylinders
29. Auf der anderen Seite weist der Zylinderkörper 32 einen Zylinderdeckel
15 auf. Dieser Zylinderdeckel 15 ist mit einem Druckmittel 31 ausgestattet.
Innerhalb des Zylinderkörpers 32 des Betätigungszylinders 29 ist ein Betätigungskolben
12 angeordnet, der mit dem in den Zylinderkörper 32 hineinragenden
Ende der Stange 4 fest verbunden ist, so daß die Stange 4 von einer
Bewegung des Betätigungskolbens 12 mit bewegt werden kann.
Exzentrisch zur Stange 4 weist der Betätigungskolben 12 einen parallel zur
Stange 4 angeordneten Zylinderstift 11 auf, der in einer entsprechenden zylindrischen
Bohrung 33 im Zylinderfuß 16 gleitet und damit den Betätigungskolben
12 gegen Verdrehung sichert.
Sowohl der Zylinderfuß 16 als auch der Arbeitskolben 12 weisen an ihren
sich gegenüberliegenden Stirnseiten, um die Stange 4 herum verteilt, jeweils
mehrere Federkammern 10 auf, in die Spiraldruckfedern 14 eingesetzt sind.
Der Zylinderkörper 32 kann in der Nähe des Bodens eine Belüftungsbohrung 38
aufweisen, durch die bei einer Bewegung des Arbeitskolbens 12 Luft einströmen
kann oder Luft hinausgedrückt werden kann. Der Betätigungskolben 12 selbst
kann in üblicher Weise gegen die Innenwand des Zylinderkörpers 32 abgedichtet
sein, um dadurch zu verhindern, daß ein über den Druckmittelanschluß 31 eingebrachtes
Druckmittel in den Zylinderraum gerät, der mit den Spiraldruckfedern
14 ausgerüstet ist.
Sowohl die Stange 4 als auch das Rohr 3 reichen bis in den Bereich der Kolbenstangendurchführung
des Zylinderbodens 34 des Arbeitszylinders 30 für die Kolbenstange
2. In diesem Bereich weist die Stange 4 einen Kegelumlaufkanal 5 auf,
der im wesentlichen aus zwei im Abstand zueinander radial verlaufenden Radialbohrungen
26 und 27 mit der Neigung 8 besteht, die beidseitig die Stange 4 radial
durchdringen. Da die beiden Radialbohrungen 26 und 27 geneigt verlaufen,
liegen auf der Seite die Durchtrittsöffnungen weiter auseinander als auf der anderen
Seite; auf der Seite, auf der die Durchtrittsöffnungen näher beieinander
liegen, werden diese mit einer Längsnut 28 verbunden, die als Tiefenmaß das Maß
des Bohrungsdurchmessers der Querbohrungen aufweist. Auf der Seite, auf der die
Durchtrittsöffnungen der Bohrungen 8 in Längsrichtung weiter voneinander entfernt
liegen, weist das Rohr 3 einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz 25
auf. Die jeweils gerundeten Stirnflächen 9 dieses Schlitzes 25 sind in radialer
Richtung so geneigt, daß der Schlitz 25 in Richtung zur Stangenoberfläche 36
der Stange 4 hin länger wird. Schlitz 25, Radialbohrungen 26 und 27 und die
erwähnte Verbindungsnut zwischen den Radialbohrungen 26 und 27 sind vollständig
mit Kugeln 6 ausgefüllt. Hierbei ist vorzugsweise die Wandstärke des Rohres
3 so bemessen, daß sie etwa ²/₃ des Kugeldurchmessers der verwendeten Kugeln
6 als Wandstärke aufweist. Innendurchmesser und Außendurchmesser dieses
Rohres 3 können dann so gewählt sein, daß sich ein ergebendes Spiel zwischen
dem Außendurchmesser der Stange 4 und dem engsten Innendurchmesser der hohlen
Kolbenstange 2 gemittelt wird.
Der Druckmittelkanal 18 ist mit einer Druckmittelleitung 22 und der Druckmittelkanal
17 mit einer Druckmittelleitung 22′ verbunden. Diese münden in einem
sogenannten 5/3-Wegeventil 20, das seinen Namen daher hat, daß es fünf Druckmittelanschlüsse
aufweist und in drei Schaltstellungen schaltbar ist. Es sind dies die
Schaltstellungen a, b und 0. Die Wirkung dieser Schaltstellungen ist durch die
entsprechenden Durchflußsymbole deutlich gemacht.
Zwischen den Druckmittelleitungen 22 und 22′ ist ein Wechselrückschlagventil 19
angeordnet, das mit je einer Seite mit der Druckmittelleitung 22 bzw. 22′ verbunden
ist. Eine Druckmittelleitung 21 als Ausgangsleitung aus dem Wechselrückschlagventil
19 ist mit dem Druckmittelanschluß 31 des Zylinderdeckels 15 verbunden.
Im drucklosen Zustand sorgen die Spiraldruckfedern 14 dafür, daß der Betätigungskolben
12 um den Hub 13 verfahren und gegen die Innenseite des Zylinderdeckels
15 angedrückt wird. Hierbei hat der Betätigungskolben 12 gleichzeitig in entsprechender
Richtung die Stange 4 verschoben. Hierdurch ergibt sich eine Situation
wie in Fig. 1 dargestellt. Wird die Kolbenstange 2 nun beispielsweise auf Zug
belastet, so werden die Kugeln 6 über die Profilierung 7 in Zugrichtung mitgenommen
und es wird die vorderste Kugel 6 gegen die Stirnfläche 9 des Schlitzes
25 im Rohr 3 gedrückt, wodurch die Kolbenstange mechanisch blockiert ist. Weiterhin
wird Druck dadurch aufgenommen, daß die sich der ersten Kugel 6 nach
rechts anschließende dritte Kugel an der Kugel abstützt, die im Kugelumlaufkanal
5 in der linken Radialbohrung 27 liegt.
Diese Kugel wiederum gibt den entsprechenden Druck an nachfolgende Kugeln weiter,
bis schließlich zur letzten im Inneren des Kugelumlaufkanals 5 angeordneten
Kugel, die ihrerseits am Anschlagpunkt 23 von innen gegen die Wandung des
Rohres 3 drückt und dort festgehalten wird. Der Kugelumlauf ist damit gesperrt.
Da die Kugeln 6 sich nun einerseits nicht bewegen können, andererseits aber über
die Profilierung 7 formschlüssig mit der Kolbenstange 2 verbunden sind, ist die
Kolbenstange 2 somit formschlüssig und mechanisch gesperrt. Diese Sperrung ist
ebenso wirksam dann, wenn nicht eine Zugbelastung auf die Kolbenstange 2, sondern
vielmehr in gleicher Anordnung eine Druckbelastung auf die Kolbenstange 2
ausgeübt wird. Bei einer Druckbelastung drückt die zweite Kugel von links auf die
erste in der linken Radialbohrung 27 des Kugelumlaufkanals 5 befindliche Kugel,
die nun wieder in gleicher Weise den Druck weitergibt durch den Kugelumlaufkanal 5
hindurch bis zur dort angeordneten letzten Kugel, die nun ihrerseits wieder am
Anschlagpunkt 23 gegen die Innenwand des Rohres 3 gedrückt und dort dadurch festgehalten
wird. Weiter kann auch die im Schlitz 25 befindliche erste Kugel rechts
gegen die entsprechende Stirnfläche 9 des Schlitzes 25 des Rohres 3 gedrückt werden
und damit ebenfalls auch dort eine formschlüssige Sperrung bewirken.
Soll nun die Kolbenstange 3 eingefahren werden, also in Fig. 1 der Kolben 1 nach
rechts bewegt werden, so muß das 5/3-Wegeventil 20 in die Schaltposition b gefahren
werden, so daß Strömungsmitteldruck P über den Anschluß P2 in die Druckmittelleitung
22 und damit über den Druckmittelkanal 18 auf die linke Seite des Kolbens
1 geführt wird, wodurch dieses Druckmittel versucht, den Kolben 1 nach rechts
in Fig. 1 zu bewegen. Wegen der noch bestehenden Arretierung ist dies jedoch
nicht möglich. Zur Lösung der Arretierung strömt auch über die Druckmittelleitung
22 und durch das Wechselrückschlagventil 19 und die Druckmittelleitung 21 über
den Druckmittelanschluß 31 Druckmittel auf die Kolbenfläche 24 des Betätigungskolbens
12. Die Druckmittelleitung 21 wird hierbei automatisch vom Wechselrückschlagventil
19 freigegeben, das dann in der in Fig. 1 gezeigten Schaltposition
steht. Das über den Druckmittelanschluß 31 nunmehr eintretende Druckmittel drückt
den Betätigungskolben 12 gegen die Kraft der Spiraldruckfedern 14 um den Hub 13
nach links bis er die in Fig. 2 dargestellte Lage erreicht.
Die Belüftungsbohrung 38 sorgt hierbei dafür, daß kein unerwünschter Gegendruck
entsteht. Es ergibt sich eine Lage wie in Fig. 2 gezeichnet. In dieser
Lage können die Kugeln 6 ungehindert von den Profilierungen 7 der Kolbenstange
2 in Längsrichtung durch den Schlitz 25 und durch die geneigt angeordnete
gerade Radialbohrung 26 und die Längsnut 28 und durch die sich anstehende
gerade Radialbohrung 27 rund bewegt werden. Es ist also eine ungehinderte Bewegung
des Kolbens 1 nach rechts möglich, so daß die Kolbenstange 2 ungehindert
einfahren kann. Ebenso ist die umgekehrte Bewegung möglich, bei der der Betätigungskolben
12 die gleiche Lage, wie in Fig. 2 gezeichnet, beibehält. Ein Ausfahren
der Kolbenstange 2 durch eine Bewegung des Kolbens 1 nach links wird einfach
dadurch erreicht, daß das 5/3-Wegeventil 20 in die Schaltstellung a geschaltet
wird, wodurch nunmehr die Druckmittelleitung 22′ über den Kanal P/P4 beaufschlagt
wird. Gleichzeitig wird hierdurch das Wechselrückschlagventil 19 in die
andere als die in Fig. 1 gezeichnete Lage umgeschaltet, wodurch jedoch wiederum
die Druckmittelleitung 21 in der bereits beschriebenen Weise beaufschlagt wird,
so daß die Lage des Betätigungskolbens 12, wie in Fig. 2 gezeichnet, beibehalten
werden kann. Es ist auch nun wieder eine ungehinderte Bewegung des Kolbens 1
und damit der Kolbenstange 2 möglich.
Soll nun in irgendeiner beliebigen Stellung eine formschlüssige Arretierung erfolgen,
so wird einfach das 5/3-Wegeventil in die Schaltstellung 0 gefahren, wodurch
sowohl die Druckmittelleitung 22 als auch die Druckmittelleitung 22′ über
die Anschlüsse P2-P3 und P4-P5 auf Tank gelegt, also drucklos werden. Hierdurch
wird gleichzeitig die Druckmittelleitung 21 drucklos, so daß der Betätigungskolben
12 von den Spiraldruckfedern 14 sofort ganz nach rechts in die in Fig. 1 dargestellte
Lage geschoben wird. Damit aber ist die bereits beschriebene mechanische
Arretierung bewirkt. Diese mechanische Arretierung kann in jeder beliebigen
Stellung erfolgen. Die Schaltung erfolgt sehr rasch, weil der Schalthub sehr
kurz gehalten werden kann. Es genügt ein Schalthub von ca. dem 1,5fachen Betrag
des Durchmessers der verwendeten Kugeln.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
1 Kolben
2 Kolbenstange
3 Rohr
4 Stange
5 Kegelumlaufkanal
6 Kugel
7 Profilierung
8 Neigung
9 Stirnflächen
10 Federkammer
11 Zylinderstift
12 Betätigungskolben
13 Hub
14 Spiraldruckfeder
15 Zylinderdeckel
16 Zylinderfuß
17 Druckmittelkanal
18 Druckmittelkanal
19 Wechselrückschlagventil
20 5/3-Wegeventil
21 Druckmittelleitung
22 Druckmittelleitung
22′ Druckmittelleitung
23 Anschlagpunkt
24 Kolbenfläche
25 Schlitz
26 gerade Radialbohrung
27 gerade Radialbohrung
28 Längsnut
29 Betätigungszylinder
30 Arbeitszylinder
31 Druckmittelanschluß
32 Zylinderkörper
33 Bohrung
34 Zylinderboden
35 Längsbohrung
36 Stangenoberfläche
37 Zylinderkörper
38 Belüftungsbohrung
2 Kolbenstange
3 Rohr
4 Stange
5 Kegelumlaufkanal
6 Kugel
7 Profilierung
8 Neigung
9 Stirnflächen
10 Federkammer
11 Zylinderstift
12 Betätigungskolben
13 Hub
14 Spiraldruckfeder
15 Zylinderdeckel
16 Zylinderfuß
17 Druckmittelkanal
18 Druckmittelkanal
19 Wechselrückschlagventil
20 5/3-Wegeventil
21 Druckmittelleitung
22 Druckmittelleitung
22′ Druckmittelleitung
23 Anschlagpunkt
24 Kolbenfläche
25 Schlitz
26 gerade Radialbohrung
27 gerade Radialbohrung
28 Längsnut
29 Betätigungszylinder
30 Arbeitszylinder
31 Druckmittelanschluß
32 Zylinderkörper
33 Bohrung
34 Zylinderboden
35 Längsbohrung
36 Stangenoberfläche
37 Zylinderkörper
38 Belüftungsbohrung
Claims (10)
1. Stufenlos verstellbarer Arbeitszylinder mit einem Zylinderkörper,
einem Zylinderboden und einem Zylinderdeckel sowie einem im Zylinderkörper
beweglich angeordneten und mit einer Kolbenstange verbundenen
Arbeitskolben, wobei die Kolbenstange durch den Zylinderboden
nach außen geführt ist und Zylinderboden sowie Zylinderdeckel jeweils
einen in den Zylinderkörper hineinführenden Druckmittelkanal
aufweisen, wobei die Kolbenstange eine auch durch den Kolben hindurchgehende
Längsbohrung aufweist, in die hinein ein stationär gehaltenes
Rohr mit einer verschieblich angeordneten Stange geführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsbohrung (35) eine zahnartige oder wellenartige Profilierung (7)
der Innenwand aufweist und die Stange (4) mindestens einen radial und parallel
zur Längserstreckung der Stange (4) verlaufenden Kugelumlaufkanal
(5) aufweist, mit mindestens zwei im Abstand zueinander an der Stangenoberfläche
austretenden Öffnungen, denen ein Schlitz (25) entsprechender Länge
in der Wand des stationär gehaltenen Rohres (3) zugeordnet ist, wobei
Kugelumlaufkanal (5) und Schlitz (25) vollständig mit Kugeln (6) ausgefüllt
sind, daß die an der Stangenoberfläche (36) und damit im Schlitz (25) des
Rohres (3) befindlichen Kugeln (6) in die Profilierung (7) der Innenwand der
Kolbenstange (2) eingreifen.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung
(7) als Gewinde ausgebildet ist.
3. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur
ein Kugelumlaufkanal (5) mit zugehörigem Schlitz (25) des Rohres (3) im Bereich
der Kolbenstangendurchführung durch den Zylinderboden (34) vorgesehen ist.
4. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kugelumlaufkanal (5) gebildet wird von zwei geneigt zueinander
verlaufenden geraden Radialbohrungen (26, 27) durch die Stange (4), die
miteinander einen Winkel einschließen, der sich zum Schlitz (25) des Rohres (3)
hin öffnet und einer unteren, radial offenen, die beiden Radialbohrungen
(26, 27) verbindenden Längsnut (28).
5. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnflächen des Schlitzes (25) eine den Umlauf fördernde
Neigung aufweisen.
6. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das äußere
Ende der Stange mit einem Betätigungskolben verbunden ist, der seinerseits
in einem Betätigungszylinder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verdrehsicherung für den Betätigungskolben (12) vorgesehen ist.
7. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Betätigungszylinder (29) einen Zylinderkörper (32), einen Zylinderdeckel
(15) und einen Zylinderfuß (16) aufweist, wobei der Betätigungskolben
(12) als Verdrehsicherung einen parallel zur Stange (4) angeordneten Zylinderstift
(11) aufweist, der in einer entsprechend passenden Bohrung (33) im
Zylinderfuß (16) gleitet.
8. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei der Zylinderdeckel
einen Druckmittelanschluß aufweist zur Beaufschlagung des Betätigungskolbens,
dadurch gekennzeichnet, daß in umgekehrter Richtung der
Betätigungskolben (12) von elastischen Mitteln beaufschlagt wird.
9. Arbeitszylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
elastischen Mittel als Spiraldruckfedern (14) ausgebildet sind.
10. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die wirksame Kolbenfläche (24) des Betätigungskolbens
(12) größer ist als die Kolbenfläche des Kolbens (1).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883807669 DE3807669A1 (de) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | Stufenlos verriegelbarer arbeitszylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883807669 DE3807669A1 (de) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | Stufenlos verriegelbarer arbeitszylinder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3807669A1 DE3807669A1 (de) | 1989-09-21 |
DE3807669C2 true DE3807669C2 (de) | 1992-01-30 |
Family
ID=6349215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883807669 Granted DE3807669A1 (de) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | Stufenlos verriegelbarer arbeitszylinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3807669A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006030617B4 (de) * | 2005-12-29 | 2009-09-10 | Bümach Engineering International B.V. | Druckmittelbetriebener Arbeitszylinder mit mechanischer Wegsperrung im drucklosen Zustand |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19507689C2 (de) * | 1995-03-04 | 1997-02-13 | Norbert Schirbel | Positioniervorrichtung zum genauen Positionieren von pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylindern |
WO2001066915A2 (de) | 2000-03-08 | 2001-09-13 | Stiwa-Fertigungstechnik Sticht Gesellschaft M.B.H. | Verstell- und fixiereinrichtung mit klemmkörpern für eine nockenwellenverstelleinrichtung |
ITTO20010915A1 (it) * | 2001-09-25 | 2003-03-25 | Vep Automation Srl | Dispositivo di controllo dell'oscillazione del braccio di un'attrezzatura di movimentazione del tipo a leva oscillabile. |
DE20216197U1 (de) * | 2002-10-22 | 2004-03-04 | Bümach Engineering International B.V. | Hydraulischer Arbeitszylinder |
DE102004039092B4 (de) * | 2004-08-11 | 2008-04-24 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verriegelungsvorrichtung für Linearaktuatoren |
AT503408B1 (de) | 2006-04-07 | 2008-06-15 | Weber Hydraulik Gmbh | Fluidzylinder-anordnung |
CN104265611B (zh) * | 2014-09-10 | 2016-04-20 | 沈阳大学 | 一种组合液压缸的液动隔膜浆体泵 |
CN110552929A (zh) * | 2019-07-28 | 2019-12-10 | 天津市双象工程液压件有限责任公司 | 一种自锁液压缸 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2911071C2 (de) * | 1979-03-21 | 1985-08-29 | 4515 Bad Essen Fa. Rolf Andexser | Verriegelung für Kolben von Druckmittelzylindern |
DE3136311A1 (de) * | 1981-09-12 | 1983-04-21 | Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen | "druckmittelbetaetigter arbeitszylinder" |
-
1988
- 1988-03-09 DE DE19883807669 patent/DE3807669A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006030617B4 (de) * | 2005-12-29 | 2009-09-10 | Bümach Engineering International B.V. | Druckmittelbetriebener Arbeitszylinder mit mechanischer Wegsperrung im drucklosen Zustand |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3807669A1 (de) | 1989-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1707307B1 (de) | Schnellspannsystem | |
DE2813694C2 (de) | Druckmittelbetätigbare Kniehebelspannvorrichtung mit einem dopptelt wirkenden Spannzylinder, in dem ein Differentialkolben längsverschiebbar geführt ist | |
DE19880452B4 (de) | Linearführung | |
DE1950721A1 (de) | Werkstueckspanner | |
DE2625909C2 (de) | Fluidischer Linearverstärker | |
EP0984881B1 (de) | Einrichtung zum verriegeln der endlagen von beweglichen weichenteilen | |
DE29713944U1 (de) | Druckmittelbetätigbare Kniehebelspannvorrichtung | |
DE3807669C2 (de) | ||
EP1219854B1 (de) | Dämpf- und Bremsvorrichtung für Möbelteile | |
EP2039944B1 (de) | Linearantrieb, insbesondere Zylinder-Kolben-Einheit mit Sperranordnung | |
EP0505349B2 (de) | Hydraulische Zylinder/Kolben-Anordnung | |
DE2616973C3 (de) | Pneumatischer Arbeitszylinder zur Betätigung und stufenlosen Arretierung von Stellgliedern | |
EP3344881B1 (de) | Hydromechanischer arretierungszylinder und hydraulisches steuersystem zu dessen betätigung | |
DE3730808A1 (de) | Verriegelungsvorrichtung fuer hydraulische oder pneumatische arbeitszylinder | |
DE3203390C2 (de) | Zahntrieb-Türschließer | |
DE3018920A1 (de) | Verriegelung fuer druckzylinderkolben | |
DE2910029C2 (de) | Steuerventil | |
DE3518472C2 (de) | ||
DE3742221A1 (de) | Ventil mit pneumatischem antriebssystem | |
DE3802014A1 (de) | Nachstellvorrichtung fuer eine kombinierte bremse | |
DE69301012T2 (de) | Pneumatischer Drehantrieb mit erhöhtem Anlaufmoment | |
EP0285775B1 (de) | Türschliesser | |
DE2502381A1 (de) | Beidseitig wirkender pneumatischer arbeitszylinder mit stufenloser arretierung | |
DE102005015420B4 (de) | Arbeitszylinder mit Endlagendämpfung | |
DE2419118C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |