DE69218713T2 - Hydraulic double-acting cylinder with self-locking - Google Patents

Abstract

Self-locking double-action hydraulic actuator, with a rod (2) and a piston (3) which is immobilised in a cylinder (4), characterised in that its piston (3) is tightly mounted in an external cylinder (4) and freed to move with respect to this cylinder (4) by an expansion of this cylinder in the region of the piston brought about by the pressure of a fluid, the piston being actuated by a driving fluid. The rod (2) of the actuator comprises, according to one variant, a hydromechanical device for actuation by pivoting (31) at its rear end. This invention is of interest to constructors and manufacturers of hydromechanical equipment. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen selbsthemmenden, doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder zum Festlegen mittels selbsterhaltender Druckanlage, falls der Zylinder nicht mehr gespeist wird.The present invention relates to a self-locking, double-acting hydraulic cylinder for locking by means of a self-maintaining pressure system if the cylinder is no longer supplied.

Bei vielen industriellen Herstellungsanwendungen muß das Werkstück oder die Funktionseinheit, an dem bzw. der man für einen Bearbeitungsschritt angreift, festgesetzt werden.In many industrial manufacturing applications, the workpiece or functional unit being manipulated for a machining step must be fixed.

Derzeit erfolgt bei dieser Anwendungsart mittels eines einfachen Zylinders, dessen Kolbenstange in Anlagekontakt mit dem festzusetzenden Werkstück kommt, ein Festsetzen durch Spannen der während der Bearbeitung zu haltenden Werkstücke. Ein aus dem Stand der Technik bekannter Zylinder ist in der FR-A-1,399,25 beschrieben.Currently, this type of application uses a simple cylinder, the piston rod of which comes into contact with the workpiece to be secured, to secure the workpieces to be held during processing. A cylinder known from the state of the art is described in FR-A-1,399,25.

Für unterschiedliche Anwendungen ist es aufgrund des Gesamtaufbaus, des verfügbaren Platzes und bestimmter Zwänge allgemeiner Art wünschenswert, den Zylinder auf Zug wirken zu lassen. Der Zylinder ist also mit nach oben gerichteter Kolbenstange angeordnet.For different applications, due to the overall design, the available space and certain general constraints, it is desirable to mount the cylinder on to allow tension to act. The cylinder is therefore arranged with the piston rod pointing upwards.

Für andere Anwendungen liegt die Kolbenstange nach Schwenken an einem Werkstück an, während sie in den Korpus des Zylinders mittels eines an der Unterseite geeignet ausgebildeten, am Ende der Kolbenstange aufgespannten Spannarmes zurückgezogen wird.For other applications, the piston rod rests against a workpiece after being swiveled, while it is retracted into the body of the cylinder by means of a clamping arm that is suitably designed on the underside and clamped to the end of the piston rod.

Beim Freisetzen erfolgt das Schwenken in umgekehrter Richtung, um den oberen Raum zum Entfernen des gehaltenen Werkstückes freizugeben. Bei diesen Bedingungen muß der Druck aufrechterhalten bleiben, solange das Festsetzen erwünscht ist.When releasing, the swing is reversed to free the upper space for removal of the held workpiece. Under these conditions, the pressure must be maintained as long as the clamping is desired.

Folglich bewegen sich die Leitungen und hydraulischen Einspeiseverbindungen mit dem Werkstück und dessen Träger während der Bearbeitung und der unterschiedlichen zu durchlaufenden Strecken.Consequently, the lines and hydraulic feed connections move with the workpiece and its support during machining and the different paths to be traversed.

Diese permanenten Verbindungen bei der Verlagerung mit der Tragplatte bilden eine Störung beim Betrieb einer Produktionseinheit oder insbesondere eine Quelle für Probleme sowie für Unfälle.These permanent connections during movement with the support plate constitute a disturbance in the operation of a production unit or, in particular, a source of problems and accidents.

Überdies sind selbsthemmende Zylinder bekannt, die durch einen Zylinder und eine zusätzliche selbsthemmende Einrichtung in Art einer die Kolbenstange an der Außenseite des Zylinderkörpers an einem Längsabschnitt umgebenden Muffe gebildet sind.Furthermore, self-locking cylinders are known which are formed by a cylinder and an additional self-locking device in the form of a sleeve surrounding the piston rod on the outside of the cylinder body in a longitudinal section.

Diese Muffe, deren unterer innerer Durchmesser demjenigen der Kolbenstange entspricht, ist an dieser klemmend festgelegt. Sie weist eine Druckkammer auf, durch die sie zur Freigabe der Kolbenstange bei Bewegung ausreichend aufweitbar ist. Ohne Druck blockiert die Muffe die Kolbenstange durch Einspannen.This sleeve, whose lower inner diameter corresponds to that of the piston rod, is clamped to the latter. It has a pressure chamber through which it to release the piston rod when it moves. Without pressure, the sleeve blocks the piston rod by clamping it.

Ein von einem Druckfluid stammender Freigabedruck erlaubt die Freigabe der Kolbenstange aus dem Einfluß der selbstklemmenden Muffe. Die so freigegebene Kolbenstange kann sich verlagern und den Kolben in Betrieb setzen. Diese Freigabe erfolgt nur während der Druckanwendung. Die Kolbenstange des Zylinders ist also nach Wunsch in einer durch die Abwesenheit oder Anwendung des Druckes gegebenen Lage festsetzbar oder freigebbar.A release pressure from a pressurized fluid allows the piston rod to be released from the influence of the self-locking sleeve. The piston rod released in this way can move and start the piston. This release only occurs when pressure is applied. The piston rod of the cylinder can therefore be fixed or released as required in a position determined by the absence or application of pressure.

Aufgrund ihres Aufbaus und der vorhandenen äußeren Blockiermuffe sind solche selbsthemmenden Zylinder indessen viel zu lang, so daß zahlreiche Anwendungen aufgrund ihres außergewöhnlichen Raumbedarfes nicht möglich sind.However, due to their design and the presence of an external locking sleeve, such self-locking cylinders are much too long, so that many applications are not possible due to their exceptional space requirements.

Die vorliegende Erfindung hat als erste Aufgabe, eine Anlage- und Blockierkraft zu schaffen, die bei fehlendem Druck des Antriebsfluids des Zylinders erhalten bleibt, d.h. nachdem alle Einspeise- und Druck-Fluidverbindungen zurückgezogen sind. Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine unmittelbar anwendbare Blockierkraft zu schaffen.The present invention has as its first object to provide an engagement and blocking force that is maintained in the absence of pressure of the cylinder's drive fluid, i.e. after all feed and pressure fluid connections have been withdrawn. Another object of the invention is to provide an immediately applicable blocking force.

Überdies besteht eine weitere Aufgabe darin, die konstante Anwesenheit von hydraulischen Verbindungen während des Durchgangs und der Bearbeitung der Werkstücke zu vermeiden.Furthermore, another task is to avoid the constant presence of hydraulic connections during the passage and machining of the workpieces.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, das Festsetzen des zu bearbeitenden Werkstückes bei einer Drehbewegung der Kolbenstange zu ermöglichen, falls der Bearbeitungsvorgang und die Verlagerung des Werkstücks ein Lösen der Anlage erfordern.Another aim of the invention is to enable the workpiece to be machined to be locked during a rotational movement of the piston rod if the machining process and the displacement of the workpiece requires the system to be released.

Eine letzte Aufgabe besteht darin, den selbsthemmenden Anlagezylinder in einem aufgrund der Funktionsintegration verkleinerten Raum anzuordnen. Diese Integration gewährt wirksam einen minimalen Raumbedarf des erfindungsgemäßen Zylinders.A final task is to arrange the self-locking cylinder in a space that is reduced due to the functional integration. This integration effectively ensures that the cylinder according to the invention requires minimal space.

All diese Aufgaben werden gelöst durch einen erfindungsgemäßen doppelt wirkenden, selbsthemmenden Zylinder, der die Nachteile des Standes der Technik behebt und dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kolben des Zylinderkorpus in einem Zylinder klemmend angeordnet ist, wobei der Kolben bei fehlendem Druck von einem Fluid im Zylinder festgelegt und gegenüber diesem Zylinder durch eine Aufweitung zur Bewegung freigegeben wird, wenn der Druck eines Fluides angelegt ist.All of these objects are achieved by a double-acting, self-locking cylinder according to the invention, which removes the disadvantages of the prior art and is characterized in that the piston of the cylinder body is arranged in a clamping manner in a cylinder, whereby the piston is fixed in the cylinder by a fluid in the absence of pressure and is released for movement relative to this cylinder by an expansion when the pressure of a fluid is applied.

Gemäß einer Variante ist die Kolbenstange im Kolben schwenkbar, jedoch gegenüber diesem bezüglich einer Translationsbewegung fest, wobei die Kolbenstange an ihrem hinteren Ende eine hydromechanische Schwenkbetätigungseinrichtung aufweist.According to a variant, the piston rod is pivotable in the piston, but is fixed relative to it with respect to a translational movement, the piston rod having a hydromechanical pivoting actuating device at its rear end.

Die Erfindung zielt auf diese Weise ohne Einschränkung auf die folgenden Hauptanwendungsgebiete:The invention is thus aimed, without limitation, at the following main areas of application:

- Klemmen eines Werkstückes an einem Tragelement mit oder ohne Freigabe der Anlage;- Clamping a workpiece to a supporting element with or without release of the system;

- Verschließen von Gießformen;- Closing of moulds;

- Festlegen von Preßwerkzeugen;- Determination of pressing tools;

- Festsetzen und Klemmen;- Fixing and clamping;

- Funktion als schwingungsdämpfender Anschlag.- Function as a vibration-damping stop.

Die technischen Merkmale und andere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend in der Beschreibung anhand eines nicht einschränkend wirkenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:The technical features and other advantages of the invention are explained below in the description using a non-limiting embodiment with reference to the accompanying drawings.

- Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen doppelt wirkenden, selbsthemmenden Zylinder;- Fig. 1 shows a longitudinal section through a double-acting, self-locking cylinder according to the invention;

- Fig. 2 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen selbsthemmenden Zylinder;- Fig. 2 is a plan view of the self-locking cylinder according to the invention;

- die Fig. 3, 4, 5, 6, und 7 eine Folge von Schemadar stellungen zur Anwendung des Druckes während des Betriebes des erfindungsgemäßen selbsthemmenden Zylinders mit Darstellung einer Zeitachse;- Figures 3, 4, 5, 6 and 7 are a series of diagrams showing the application of pressure during operation of the self-locking cylinder according to the invention, with a time axis;

- Fig. 8 einen Längsschnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 9 der schwenkbaren Variante des erfindungsgemäß perfektionierten selbsthemmenden Zylinders;- Fig. 8 is a longitudinal section along the line VIII-VIII in Fig. 9 of the pivoting variant of the self-locking cylinder perfected according to the invention;

_ Fig. 9 eine Draufsicht auf die schwenkbare Variante;_ Fig. 9 a plan view of the pivoting variant;

- Fig.10 einen hinteren Querschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 8 zur Darstellung des Schwenkbetätigungsmechanismus der Kolbenstange des Zylinders;- Fig.10 is a rear cross-section along the line X-X in Fig.8 showing the pivoting actuation mechanism of the piston rod of the cylinder;

- Fig. 11 eine Schemaansicht im vertikalen Schnitt eines Ausführungsbeispiels;- Fig. 11 is a schematic view in vertical section of an embodiment;

- die Fig. 12 bis 19 unterschiedliche Schemadarstellungen einer Funktionsfolge gegenüber einer Zeitachse,- Fig. 12 to 19 show different schematic representations of a function sequence versus a time axis,

- die Fig. 12 bis 15 die Spannphase und- Fig. 12 to 15 the clamping phase and

- die Fig. 16 bis 19 die entspannte Phase darstellen.- Fig. 16 to 19 show the relaxed phase.

Die Erfindung besteht darin, in das Zylindergehäuse eines Arbeitszylinders einen Korpus größeren Querschnitts als derjenige des Zylindergehäuses einzuführen, so daß er normalerweise in diesem Zylindergehäuse blockiert ist, sofern er ruht, und den Korpus unter Einwirkung einer Kraft oder einer durch Gegendruck auf ihn einwirkenden Einrichtung freizugeben, um das Zylindergehäuse aufzuweiten und so den Korpus zu lösen, damit er sich bewegen kann.The invention consists in introducing into the cylinder housing of a working cylinder a body of larger cross-section than that of the cylinder housing, so that it is normally locked in this cylinder housing when it is at rest, and in releasing the body under the action of a force or a device acting on it by counterpressure in order to expand the cylinder housing and thus release the body so that it can move.

Der Korpus dient als Zylinderkolben in einer Kolbenstangen-/Kolbeneinheit, die in dem Zylindergehäuse des Arbeitszylinders unmittelbar beweglich wird.The body serves as a cylinder piston in a piston rod/piston unit, which is directly movable in the cylinder housing of the working cylinder.

Mit dieser Erfindung soll außerdem eine solche Verbindung von Einrichtungen geschaffen werden, daß es keine Dichtung(en) im Bereich des mit dem Zylindergehäuse in Kontakt liegenden Kolbens gibt.This invention also aims to create a connection of devices such that there is no seal(s) in the area of the piston in contact with the cylinder housing.

Zunächst wird der allgemeine Aufbau eines erfindungsgemäßen selbsthemmenden Zylinders beschrieben.First, the general structure of a self-locking cylinder according to the invention is described.

Der erfindungsgemäße doppelt wirkende, selbsthemmende Zylinder setzt sich aus einem Zylinderkörper 1 zusammen, der herkömmlich eine Kolbenstange 2 aufweist, die mit einem Korpus oder einem beweglichen zylindrischen Element oder einem zylindrischen Kolben 3 verbunden ist, der sich in einem Zylindergehäuse 4 unter Einwirkung des Druckes eines Antriebsfluids verlagert.The double-acting, self-locking cylinder according to the invention is composed of a cylinder body 1, which conventionally has a piston rod 2 connected to a body or a movable cylindrical element or a cylindrical piston 3, which in a cylinder housing 4 under the influence of the pressure of a drive fluid.

Der Kolben 3 weist eine im wesentlichen zylindrische Umfangsfläche, die beispielsweise mittig mit einer mit der gegenüberliegenden Innenwand des Zylindergehäuses 4 in Kontakt stehenden zylindrischen Erweiterung 5 versehen ist und zwei zylindrische Gleitenden auf, welche mit einem Antriebsquerschnitt und einer Gleitumfangsfläche, welche sich entlang der Innenfläche einer ihr als Führung dienenden zylindrischen Lagerung verlagert, versehen sind. Die zylindrischen Enden sind jeweils mit der Erweiterung 5 durch eine Schulter verbunden.The piston 3 has a substantially cylindrical circumferential surface, which is provided, for example, in the middle with a cylindrical extension 5 in contact with the opposite inner wall of the cylinder housing 4, and two cylindrical sliding ends, which are provided with a drive cross-section and a sliding circumferential surface, which moves along the inner surface of a cylindrical bearing serving as a guide. The cylindrical ends are each connected to the extension 5 by a shoulder.

An der einen oder anderen Antriebsfläche wird ein Schub in der einen oder anderen Richtung ausgeübt, der vom Druck eines im Motorkreislauf des Zylinders vorhandenen Antriebsfluid stammt.A thrust is exerted on one or other of the drive surfaces in one direction or the other, which comes from the pressure of a drive fluid present in the engine circuit of the cylinder.

Gemäß der Hauptidee der Erfindung ist der mit der Kolbenstange 2 fest verbundene Kolben 3 des Zylinders mittels jeder geeigneten Einrichtung in dem Zylindergehäuse 4 etwas geringeren Durchmessers eingebunden. Das Zylindergehäuse dient ihm einerseits als Führung bei der Verlagerung und andererseits als Klemmanschette während des Blockierzeitraums.According to the main idea of the invention, the piston 3 of the cylinder, which is firmly connected to the piston rod 2, is integrated into the cylinder housing 4 of slightly smaller diameter by means of any suitable device. The cylinder housing serves on the one hand as a guide during displacement and on the other hand as a clamping sleeve during the blocking period.

Die zylindrische Erweiterung 5 des Zylinderkolbens 3 befindet sich über ihre gesamte Länge mit der gegenüberliegenden Innenwand des Zylindergehäuses 4 in Kontakt. Der Kolben weist an der äußeren zylindrischen Erweiterung eine einzelne schraubenförmig verlaufende Nut 6 auf.The cylindrical extension 5 of the cylinder piston 3 is in contact with the opposite inner wall of the cylinder housing 4 over its entire length. The piston has a single helical groove 6 on the outer cylindrical extension.

Die äußere zylindrische Erweiterung 5 des Kolbens legt mit dem Kolben, dem Zylindergehäuse und den Verschlußelementen des Kolbens beidseits der Erweiterung zwei Endabschnitte oder -kammern 7 und 8 fest, welche untereinander durch die zur Aufrechterhaltung eines Druckausgleiches dienende schraubenförmig verlaufende Nut 6 verbunden sind.The outer cylindrical extension 5 of the piston defines, together with the piston, the cylinder housing and the closure elements of the piston, two end sections or chambers 7 and 8 on both sides of the extension, which are connected to one another by the helical groove 6 used to maintain pressure equalization.

Wie bereits gesagt, liegt zwischen den einander gegenüberliegenden Zylinderflächen von Kolben 3 und Zylindergehäuse 4 ein mechanischer Klemmkontakt vor.As already mentioned, there is a mechanical clamping contact between the opposing cylinder surfaces of piston 3 and cylinder housing 4.

Ein an der Innenfläche des Zylindergehäuses 4 angelegter ausreichender Öldruck deformiert dieses praktisch aufgrund der Elastizität des Metalls über seine gesamte Länge, indem er zu einem Funktionsspielraum zwischen Zylindergehäuse 4 und Kolben 3 führt.A sufficient oil pressure applied to the inner surface of the cylinder housing 4 practically deforms it over its entire length due to the elasticity of the metal, leading to a functional clearance between the cylinder housing 4 and the piston 3.

Das durch die beiden Endkammern und die schraubenförmig verlaufende Nut 6 gebildete Innenvolumen ist hydraulisch über einen Einlaß 9 mit einem Fluid verbunden, welches durch einen geeigneten Generator mittels eines durch einen Ablauf 10 begrenzten Freigabekreislaufs eingespeist wird. Dieser Freigabekreislauf weist die beiden Endkammern 7, 8, die schraubenförmig verlaufende Nut 6 und den Generator auf, welche untereinander durch die Leitungen verbunden sind. Der Freigabedruck ermöglicht eine lokale Aufweitung des Zylindergehäuses 4 zur Freigabe des Kolbens 3.The internal volume formed by the two end chambers and the helical groove 6 is hydraulically connected via an inlet 9 to a fluid which is fed in by a suitable generator via a release circuit limited by an outlet 10. This release circuit has the two end chambers 7, 8, the helical groove 6 and the generator, which are connected to one another by the lines. The release pressure enables a local expansion of the cylinder housing 4 to release the piston 3.

Es ist denkbar, für die Freigabe der beweglichen Einheit oder des Kolbens 3 das gleiche Fluid zu verwenden, das für den Zylinder genutzt wird.It is conceivable to use the same fluid that is used for the cylinder to release the movable unit or the piston 3.

Man kann gleichermaßen unterschiedliche Drücke im Antriebskreislauf des Zylinders und im Freigabekreislauf des Zylinders verwenden.It is equally possible to use different pressures in the cylinder’s drive circuit and in the cylinder’s release circuit.

Das Zylindergehäuse 4 ist zwischen zwei am Ende angeordneten mechanischen Verschlußelementen, jeweils einem vorderen Endflansch 11 und einem hinteren Endflansch 12, festgelegt, welche miteinander mechanisch durch eine Vielzahl von Verbindungsstangen 13, beispielsweise vier, verbunden sind.The cylinder housing 4 is fixed between two mechanical closure elements arranged at the end, each a front end flange 11 and a rear end flange 12, which are mechanically connected to one another by a plurality of connecting rods 13, for example four.

Jeder Flansch 11, 12 weist eine koaxiale zylindrische Schulter 14 und 15 auf, auf die sich jeweils die entsprechenden Enden des Zylindergehäuses 4 aufschieben.Each flange 11, 12 has a coaxial cylindrical shoulder 14 and 15 onto which the corresponding ends of the cylinder housing 4 slide.

Der Vorderflansch 11 dient als Führung der Kolbenstange 2, die ihn zentral durchsetzt, während der hintere Flansch 12 ein Scheinflansch ist. Er weist eine koaxiale zylindrische Gleit-/Führungslagerung für das hintere Ende des Kolbens 3 auf, die mit dem hinteren Antriebsabschnitt des Kolbens 3 eine Schubkammer 16 festlegt, welche mit dem unter Druck stehenden Antriebsfluid durch eine Einlaß-/Auslaßöffnung 17 kommuniziert.The front flange 11 serves as a guide for the piston rod 2, which passes through it centrally, while the rear flange 12 is a dummy flange. It has a coaxial cylindrical sliding/guide bearing for the rear end of the piston 3, which defines a thrust chamber 16 with the rear drive section of the piston 3, which communicates with the pressurized drive fluid through an inlet/outlet opening 17.

Der vordere Endflansch 11 legt mit einem vorderen Antriebsabschnitt des Kolbens 3 eine Zugkammer 18 fest, welche mit dem hydraulischen Antriebskreislauf durch eine Einlaß-/Auslaßöffnung 19 kommuniziert. Eine ausreichende Abdichtung des Blockier-Freigabebereichs wird durch geeignete Enddichtungen 20 und 21 zwischen den Enden des Zylinders und jedem Flansch erreicht. Hochdruckdichtungen 22 und 23 sitzen in Vertiefungen am Ende des Kolbens jenseits der zylindrischen Erweiterung 5. Ein Dichtungsring 24 ist im vorderen Endflansch 11 im Bereich seiner Durchsetzung durch die Kolbenstange 2 angeordnet.The front end flange 11 defines with a front drive portion of the piston 3 a traction chamber 18 which communicates with the hydraulic drive circuit through an inlet/outlet port 19. Adequate sealing of the lock release area is achieved by suitable end seals 20 and 21 between the ends of the cylinder and each flange. High pressure seals 22 and 23 are seated in recesses at the end of the piston beyond the cylindrical extension 5. A sealing ring 24 is arranged in the front end flange 11 in the region of its penetration by the piston rod 2.

Das bewegliche zylindrische Element, nämlich der Kolben 3, und die Verschlußflansche 11 und 12 schaffen einen echten doppelt wirkenden Zylinder aus, der durch seinen hydraulischen Antriebskreislauf, der in die Schub- und Zugkammern 16, 18 mündet, vom Druckfluid gespeist wird.The movable cylindrical element, namely the piston 3, and the closure flanges 11 and 12 create a true double-acting cylinder, which is fed by the pressurized fluid through its hydraulic drive circuit, which opens into the thrust and traction chambers 16, 18.

Die Kolbenstange 2 kann gleichermaßen einen Kopf aufweisen, an dem ein zur Schub- oder Zuganlage an einem Werkstück 25 angepaßtes Element festgelegt ist.The piston rod 2 can also have a head on which an element adapted for pushing or pulling on a workpiece 25 is fixed.

Die herkömmlichen Funktionen des erfindungsgemäßen Zylinders sind durch einen hydraulischen Antriebskreislauf gegeben, der die mobile Schub- und Zugeinheit antreibt.The conventional functions of the cylinder according to the invention are provided by a hydraulic drive circuit that drives the mobile push and pull unit.

Die Kolbenstange kann aufgrund der einfachen Anlage oder wiederholter Anlage zum Halten an einem Werkstück auf eine gesamte Einrichtung oder einen Getriebe- oder Bewegungsübertragungsmechanismus einwirken.The piston rod can act on an entire device or a gear or motion transmission mechanism due to its simple or repeated engagement to hold it against a workpiece.

Nachfolgend werden die unterschiedlichen Betriebsphasen des erfindungsgemäßen selbsthemmenden Anlagezylinders beschrieben.The different operating phases of the self-locking contact cylinder according to the invention are described below.

Das Druckfluid wird zur Freigabe der beweglichen Einheit in den Freigabekreislauf eingeleitet. Etwas später wird der Zylinder schubbetätigt, um eine direkte Druckanlage oder eine Blockierung durch Zug auf das zu haltende Werkstück auszuüben.The pressure fluid is introduced into the release circuit to release the moving unit. A little later, the cylinder is pushed to exert a direct pressure application or a blocking by pulling on the workpiece to be held.

Hierzu wird die Schub- oder Zugkammer gespeist, und der Fluiddruck wirkt schiebend oder ziehend auf die Kolbenstange ein. Diese verlagert sich, um in Kontakt mit dem Werkstück zu gelangen. Erst nachfolgend baut sich der maximale Anlagedruck als Funktion des Druckes auf.For this purpose, the push or pull chamber is fed and the fluid pressure pushes or pulls the piston rod. This moves in order to come into contact with the workpiece. Only then does the maximum contact pressure build up as a function of the pressure.

Um das Halten des Werkstückes zu gewährleisten, reicht es aus, den Zylinder in seiner Druckstellung festzusetzen, wobei der Druck im Freigabekreislaufrückgängig gemacht wird. Der Schub- oder Zugdruck am Kolben des Zylinders kann gleichermaßen außer Kraft gesetzt werden.To ensure that the workpiece is held, it is sufficient to fix the cylinder in its pressure position, whereby the pressure in the release circuit is reversed. The push or pull pressure on the piston of the cylinder can also be deactivated.

Nachfolgend wird detailliert auf eine Arbeitsschrittfolge in den Figuren 3 bis 7 Bezug genommen.Below, a detailed sequence of work steps is referred to in Figures 3 to 7.

In diesen Figuren erfolgt die Druckanlage an drei unterschiedlichen Stellen:In these figures, the printing takes place in three different places:

- am Einlaß oder Auslaß A entsprechend der Ansfahrbewegungen der Kolbenstange;- at the inlet or outlet A according to the starting movements of the piston rod;

- am Einlaß oder Auslaß B entsprechend der Rückwärtsbewegung der Kolbenstange;- at the inlet or outlet B according to the rearward movement of the piston rod;

- am Einlaß C zur Druckanlegung zum Aufweiten oder Freisetzen.- at inlet C to apply pressure for expansion or release.

Die Bezugszeichen PA, PB, PC bezeichnen jeweils die Drücke an den Punkten A, B und C, d.h. die der Schuboder Zugbeanspruchung beim Einziehen der Kolbenstange und dem Freigabedruck entsprechenden Drücke.The reference symbols PA, PB, PC indicate the pressures at points A, B and C, respectively, i.e. the pressures corresponding to the thrust or tensile stress when retracting the piston rod and the release pressure.

Die Wirkungsweise betrifft eine Schubblockierung, d.h. durch direkte Anlage bei ausgefahrener Kolbenstange.The mode of operation involves a thrust block, i.e. through direct contact with the piston rod extended.

Die charakteristischen aufeinanderfolgenden Phasen sind nachfolgend dargestellt:The characteristic successive phases are shown below:

- Aufweitung-Freigabe des Kolbens durch einen Freigabedruck bei C (Fig. 4);- Expansion-release of the piston by a release pressure at C (Fig. 4);

- Schieben der Kolbenstange und Aufbau des Anlage-Klemm- Festsetzdruckes (Fig. 5);- Pushing the piston rod and building up the clamping pressure (Fig. 5);

- permanente Festsetzstellung durch Schub bei ausgefahrener Kolbenstange (Fig. 6);- permanent locking position by thrust with extended piston rod (Fig. 6);

- Rückkehr in den alten Zustand zum Entklemmen, um das zu haltende Werkstück nach Einfahren der Kolbenstange freizugeben (Fig 7).- Return to the old state for unclamping in order to release the workpiece to be held after retracting the piston rod (Fig 7).

Der Zylinder befindet sich in seiner Anfangsstellung, d.h. in fester Ruhestellung, wobei die Kolbenstange eingefahren ist.The cylinder is in its initial position, i.e. in a fixed rest position with the piston rod retracted.

Das durch Klemmen zu haltende Werkstück ist auf seinem Träger angeordnet. Die zum Klemmen führenden Phasen ausgehend von der Anfangsstellung werden nachfolgend verdeutlicht.The workpiece to be held by clamping is arranged on its carrier. The phases leading to clamping, starting from the initial position, are explained below.

Bei C wird der Freigabedruck angelegt, um den Kolben aus seiner Klemmung durch das Zylinderdehäuse zu lösen. Nachfolgend wird bei aufrechterhaltenem Freigabedruck bei bei A der Schubdruck PA angelegt, bis die gewünschte Anlage-Klemm-Kraft erzielt ist. Der vordere Druck PC wird zum Aufheben des Druckes PA aufgehoben. Alle Fluidverbindungen können gelöst werden. Man befindet sich also im permanenten Zustand einer durch Schub bewirkten Anlage- Klemmwirkung.At C, the release pressure is applied to release the piston from its clamping by the cylinder housing. Subsequently, while the release pressure is maintained at A, the thrust pressure PA is applied until the desired clamping force is achieved. The front pressure PC is removed to remove the pressure PA. All fluid connections can be released. This means that the system is in a permanent state of clamping force caused by thrust.

Dieser Zustand besteht während des zum Bearbeiten und völlig anderer Eingriffe am durch Klemmen festgelegten Werkstück notwendigen Zeitraums fort.This condition persists for the period necessary for machining and other operations on the workpiece secured by clamping.

Das Lösen geschieht folgendermaßen:The solution is as follows:

Zuerst wird ein Schubdruck PA angelegt. Nachfolgend, bei völliger Beibehaltung des Druckes PA, wird der Kolben durch Aufbau eines Freigabedruckes PC freigegeben. Der Schubdruck PA wird aufgehoben, indem der Zugdruck PB angelegt und der Freigabedruck PC aufrechterhalten wird. Nach Rückholung der Kolbenstange werden der Zugdruck PB und nachfolgend ggf. der Freigabedruck PC aufgehoben. Der Zylinder befindet sich also wiederum in der Anfangsstellung entsprechend der Fig. 4.First, a thrust pressure PA is applied. Then, while the pressure PA is fully maintained, the piston is released by building up a release pressure PC. The thrust pressure PA is removed by applying the pull pressure PB and maintaining the release pressure PC. After the piston rod is returned, the pull pressure PB and then, if necessary, the release pressure PC are removed. The cylinder is then back in the initial position as shown in Fig. 4.

Ein anderes Ziel der Erfindung liegt darin, leicht und schnell die Trageinheit oder den Bearbeitungsaufbau eines Werkstückes von allen Druckfluidverbindungen zu lösen.Another aim of the invention is to easily and quickly detach the support unit or the processing structure of a workpiece from all pressure fluid connections.

Überdies können diese Arbeitsschritte in minimaler Zeit erfolgen, wobei das Ankoppeln und das Abkoppeln durch Schnellkupplungen erfolgt.In addition, these work steps can be carried out in minimal time, with coupling and uncoupling being carried out using quick couplings.

Der insbesondere wichtigste Vorteil dieser Erfindung liegt darin, daß die Anlagekraft ohne Fluiddruck erhalten bleiben kann.The most important advantage of this invention is that the contact force can be maintained without fluid pressure.

Nun wird die Variante mit eingebauter Schwenkmöglichkeit unter Bezugnahme auf die Figuren 8 bis 19 beschrieben.The variant with built-in swivel option is now described with reference to Figures 8 to 19.

Insbesondere ist bei dieser Variante vorgesehen, an einem äußeren Ende der Kolbenstange ein durch Zug der Kolbenstange wirkendes Spannelement festzulegen. Dieses Element wird als Spannarm 26 (lediglich in den Fig. 12 bis 19 dargestellt) bezeichnet.In particular, this variant provides for a clamping element to be fixed to an outer end of the piston rod, which acts by pulling the piston rod. This element is referred to as clamping arm 26 (only shown in Fig. 12 to 19).

Gemäß der vorliegenden Variante ist die Kolbenstange 2 des Zylinders im Kolben dank eines geeigneten Spielraumes schwenkbeweglich und in Translationsrichtung durch eine hintere Schulter 27 und einen Sicherungsring 38, der auf der Kolbenstange 2 befestigt ist, festgesetzt. Zwei Hochdruckdichtungen 29 und 30 gewährleisten zwischen den Schub- und Zugkammern 16, 18 einerseits und zwischen der Zugkammer 18 und der Außenseite andererseits die Fluidisolierung.According to the present variant, the piston rod 2 of the cylinder is able to pivot in the piston thanks to a suitable clearance and is immobilized in the translational direction by a rear shoulder 27 and a locking ring 38 fixed to the piston rod 2. Two high-pressure seals 29 and 30 ensure fluid isolation between the thrust and tension chambers 16, 18 on the one hand and between the tension chamber 18 and the outside on the other.

Man kann an einem der Zylinderenden einen Drehbetätigungsmechanismus 31 für die Kolbenstange 2 vorsehen, der die Freigabe eines zu haltenden Werkstückes 32 (lediglich in Fig. 11 dargestellt) nach Schwenken des Spannarmes 26, der am äußeren Ende der Kolbenstange 2 des Zylinders an dessen Kopf festgelegt ist, ermöglicht.A rotary actuating mechanism 31 for the piston rod 2 can be provided at one of the cylinder ends, which enables the release of a workpiece 32 to be held (only shown in Fig. 11) after pivoting the clamping arm 26, which is fixed to the outer end of the piston rod 2 of the cylinder at the head thereof.

Gleichermaßen ist bei der vorliegenden Variante der Drehbetätigungsmechanismus 31 in der die Schubkammer 16 bildenden Aufnahme des hinteren Endflansches 12 gelagert.Likewise, in the present variant, the rotary actuating mechanism 31 is mounted in the receptacle of the rear end flange 12 forming the thrust chamber 16.

Der Drehbetätigungsmechanismus 31 setzt sich aus einer hydromechanischen Einrichtung 33 mit Zahnstange 34 und Zahnrad 35 zusammen, welche zum Drehen der Kolbenstange 2 des Zylinders um sich selbst in der einen oder anderen Richtung um einen bestimmten Winkel, beispielsweise eine Vierteldrehung, und zur Freigabe des so durch den Einfluß des Zylinders gehaltenen Werkstücks 32 dient.The rotary actuating mechanism 31 is composed of a hydromechanical device 33 with rack 34 and gear 35, which serves to rotate the piston rod 2 of the cylinder around itself in one direction or the other by a certain angle, for example a quarter turn, and to release the workpiece 32 thus held by the influence of the cylinder.

Insbesondere besteht diese hydromechanische Einrichtung 33 aus dem mit einem verlängerten Zahnrad 35 versehenen Ende der Kolbenstange 2 des Zylinders, an dem ein geradliniges Translationselement mit Zahnung oder eine Zahnstange 34 eingreift.In particular, this hydromechanical device 33 consists of the provided with an extended gear 35 End of the piston rod 2 of the cylinder, on which a linear translation element with teeth or a rack 34 engages.

Wir beziehen uns nachfolgend auf Fig. 10.We refer below to Fig. 10.

Das gerade Element oder die Zahnstange 34 weist eine im wesentlichen zylindrische Form auf, die an ihrer Unterseite gemäß einer geraden Zahnung 36, welche den größten Bereich ihrer Länge besetzt, gebildet ist.The straight element or rack 34 has a substantially cylindrical shape formed on its lower surface according to a straight toothing 36 which occupies the largest part of its length.

Diese Zahnung 36 steht mit dem am Ende der Kolbenstange 2 des Zylinders ausgebildeten Zahnrad 35 in Eingriff.This toothing 36 is in engagement with the gear 35 formed at the end of the piston rod 2 of the cylinder.

Die Zahnstange 34 weist ein mit einer dynamischen Dichtung 38 versehenes Schubende 37 und an seiner Vorderseite 40 ein entgegengesetztes Anschlagende 39 auf.The rack 34 has a thrust end 37 provided with a dynamic seal 38 and an opposite stop end 39 on its front side 40.

Das gerade Element oder die Zahnstange 34 ist in Querrichtung der Kolbenstange 2 des Zylinders angeordnet und jeweils an ihren Enden mittels eines Zahnstangen-Hohlteils geführt.The straight element or rack 34 is arranged in the transverse direction of the piston rod 2 of the cylinder and is guided at each of its ends by means of a rack hollow part.

Man unterscheidet ein Schub-Hohlteil 41 und ein zum ersten entgegengesetztes Anschlag- Hohlteil 42, wobei die Teile im allgemeinen in Form eines Stopfens ausgebildet sind und gleichermaßen als Verschlüsse der Schubkammer 16 dienen. Sie bilden mit der Zahnstange 34 einen vollendeten Miniaturzylinder aus.A distinction is made between a thrust hollow part 41 and a stop hollow part 42 opposite the first, whereby the parts are generally designed in the form of a plug and also serve as closures of the thrust chamber 16. Together with the rack 34, they form a complete miniature cylinder.

Jedes Hohlteil 41, 42 begrenzt eine Innenkammer 43, 44 zum Schieben bzw. als Unterstützung beim Zurückziehen und ist im Korpus des hinteren Flansches in Übereinstimmung zu seinem Pendant guer eingeschraubt.Each hollow part 41, 42 defines an internal chamber 43, 44 for pushing or assisting in retraction and is screwed into the body of the rear flange in correspondence with its counterpart guer.

Jedes Hohlteil 41, 42 weist eine mit einer Dichtung 45, 46 versehene Endvertiefung auf. Überdies weist es eine Schulter 47, 48 mit einer Ringnut 49, 50 an ihrer Basis auf, welche für das Schub-Hohlteil 41 gemäß einem Verbindungskanal nach innen durchbohrt ist, um eine hydraulische Verbindung mit dem Antriebsfluid zu schaffen. Jedes Hohlteil 41, 42 liegt durch seine Schulter 47, 48 an der benachbarten Fläche mittels einer angepaßten, ringförmigen Dichtungsscheibe 51, 52 an.Each hollow part 41, 42 has an end recess provided with a seal 45, 46. It also has a shoulder 47, 48 with an annular groove 49, 50 at its base, which is drilled inwardly for the thrust hollow part 41 according to a communication channel in order to create a hydraulic connection with the drive fluid. Each hollow part 41, 42 rests through its shoulder 47, 48 on the adjacent surface by means of a matching annular sealing disk 51, 52.

Das Schub-Hohlteil 41, beispielsweise das in Fig. 10 links dargestellte, weist einen Innenraum auf, der die Schubkammer 43 der Zahnstange festlegt, wobei die Schubkammer 43 hydraulisch mit der Zugkammer 18 durch einen geradlinig verlaufenden, geneigten Kanal 53 verbunden ist, welcher durch ein Längsrohr 54 verlängert ist.The thrust hollow part 41, for example the one shown on the left in Fig. 10, has an interior space which defines the thrust chamber 43 of the rack, the thrust chamber 43 being hydraulically connected to the tension chamber 18 by a straight, inclined channel 53 which is extended by a longitudinal tube 54.

Dieses Merkmal der Einspeisung der Schubkammer 43 der Zahnstange 34 über die Zugkammer 18 des Zylinders vereinfacht die Wirkungsweise der Einheit, wie nachfolgend beschrieben ist, erheblich.This feature of feeding the thrust chamber 43 of the rack 34 via the tension chamber 18 of the cylinder considerably simplifies the operation of the unit, as described below.

Das Anschlag-Hohlteil 42 weist an seiner Rückseite eine an seinem Boden angeschraubte Beilagescheibe 55 auf, welche den Weg der Zahnstange 34 in der einen Richtung stoppen kann und so den Verstellwinkel der Kolbenstange 2 begrenzt.The stop hollow part 42 has on its rear side a washer 55 screwed to its base, which can stop the path of the rack 34 in one direction and thus limits the adjustment angle of the piston rod 2.

Die mehr oder weniger große Stärke dieser Beilagescheibe 55 bedingt den Drehwinkel.The greater or lesser thickness of this washer 55 determines the angle of rotation.

Es ist wichtig, hier überdies festzustellen, daß die Kolbenstange 2 frei im Kolben 3 unter Einwirkung der hydraulischen Dreheinrichtung 31 dreht.It is important to note here that the piston rod 2 rotates freely in the piston 3 under the action of the hydraulic rotating device 31.

Demgegenüber ist sie in Translationsrichtung gegenüber diesem durch den Sicherungsring 28 und die hintere Schulter 27 festgelegt.In contrast, it is fixed in the translational direction relative to this by the locking ring 28 and the rear shoulder 27.

Am äußeren Ende der Kolbenstange 2 ist der Spannarm 26 oder ein anderes an das Klemmen durch Schwenkanlage angepaßtes Teil befestigt.The clamping arm 26 or another part adapted for clamping by means of a swivel system is attached to the outer end of the piston rod 2.

Nachfolgend werden die unterschiedlichen Funktionsphasen des verbesserten selbsthemmenden Zylinders unter Bezugnahme auf die Figuren 12 bis 19 erläutert.The different functional phases of the improved self-locking cylinder are explained below with reference to Figures 12 to 19.

In diesen Figuren erfolgt die Druckanlage an drei unterschiedlichen Stellen:In these figures, the printing takes place in three different places:

- am Einlaß oder Auslaß A entsprechend der Schubbewegungen beim Heraustreten der Kolbenstange und bei der Antriebsbewegung der Zahnstange in Rückrichtung;- at the inlet or outlet A according to the thrust movements when the piston rod extends and when the drive movement of the rack in the reverse direction;

- am Einlaß oder Auslaß B entsprechend der Rückkehrbewegung der Kolbenstange und der Antriebsbewegung der Zahnstange in der Bewegungsrichtung;- at the inlet or outlet B according to the return movement of the piston rod and the drive movement of the rack in the direction of movement;

- am Einlaß oder Auslaß C entsprechend der Druckanlage zum Aufweiten und zur Freigabe des Zylinders.- at the inlet or outlet C depending on the pressure system to expand and release the cylinder.

Die Bezugszeichen PA, PB und PC bezeichnen jeweils die Drücke an den Punkten A, B und C, d.h. die jeweils entsprechenden Drücke, zuerst bei Schubbeanspruchung beim Ausfahren der Kolbenstange und bei ihrer Drehung in Umkehrrichtung, nachfolgend bei Zugbeanspruchung bei Einfahren der Kolbenstange und bei ihrer Schwenkbewegung nach vom und schließlich beim Freigabedruck.The reference symbols PA, PB and PC indicate the pressures at points A, B and C, respectively, ie the corresponding pressures, first under shear stress when extending the piston rod and when rotating it in the opposite direction, then under tensile stress at Retraction of the piston rod and its swivel movement forwards and finally at the release pressure.

Um die nachfolgend beschriebene allgemeine Funktionsweise besser zu verstehen, wird zuerst die hydraulische Schwenkeinrichtung beschrieben.In order to better understand the general functionality described below, the hydraulic swivel device is described first.

Eine der Besonderheiten der Erfindung besteht darin, daß die mit der Druckquelle durch die Öffnung B verbundene Rückzugskammer 18 mit dem hohlen Schubteil der Zahnstange 34 kommuniziert.One of the special features of the invention is that the retraction chamber 18 connected to the pressure source through the opening B communicates with the hollow thrust part of the rack 34.

Auf diese Weise überträgt sich der an der Öffnung B angelegte Druck auf die Zahnstange 34, um die sich die Kolbenstange 2 des Zylinders schwenkantreibend in Richtung der Beilagescheibe 55 verlagert.In this way, the pressure applied to the opening B is transferred to the rack 34, around which the piston rod 2 of the cylinder pivots in the direction of the washer 55.

Die Rückführung der Zahnstange 34 wird durch an die Öffnung A angelegten Druck erreicht, welche mit der zur Unterstützung dienenden Rückzugskammer 44 der Zahnstange 34 kommuniziert.The return of the rack 34 is achieved by pressure applied to the opening A, which communicates with the support retraction chamber 44 of the rack 34.

Aufgrund der Ausbildung dieser Kammer erstreckt sich das Innenvolumen von dieser über den gesamten rückwärtigen Raum der Kolbenstange 2 des Zylinders bis auf das hohle Schubteil 41 der Zahnstange 34, welche durch die Dichtungen 45 und 51 geeignet isoliert ist.Due to the design of this chamber, the internal volume extends from it over the entire rear space of the piston rod 2 of the cylinder up to the hollow thrust part 41 of the rack 34, which is suitably insulated by the seals 45 and 51.

Dieser Raum, der durch Verbinden der Öffnung A mit der Druckquelle unter Druck gesetzt ist, ist mit Öl gefüllt.This space, which is pressurized by connecting the opening A to the pressure source, is filled with oil.

Der in der gesamten Schubkammer 16 der Kolbenstange 2 des Zylinders um die hydraulische Schwenkeinrichtung 31 herum herrschende Druck wirkt auf die Zahnstange 34 und sorgt für deren Rückverlagerung in Art eines Tauchkolbens unter der Bedingung, daß der Druck in dem hohlen Schubteil 41 Null ist, d.h. daß die Öffnung B entlastet ist.The entire thrust chamber 16 of the piston rod 2 of the cylinder around the hydraulic swivel device 31 prevailing pressure acts on the rack 34 and causes it to move backwards in the manner of a plunger under the condition that the pressure in the hollow thrust part 41 is zero, ie that the opening B is relieved.

Diese Umkehrbewegung der Zahnstange 34 sorgt unmittelbar für ein Schwenken der Kolbenstange 2 des Zylinders um einen inversen Drehwinkel, um diese in ihre freie Anfangsstellung zurückzubringen, wenn die Kammer 43 des hohlen Schubteils 41 nicht unter Druck steht.This reversing movement of the rack 34 immediately causes the piston rod 2 of the cylinder to pivot by an inverse angle of rotation in order to return it to its free initial position when the chamber 43 of the hollow thrust part 41 is not under pressure.

Im entgegengesetzten Fall ist damit zu rechnen, daß sich der Druck in dieser Schubkammer 43 der Zahnstange 34 aufhebt. Der ruhende Zylinder ist festgelegt, die Kolbenstange 2 ausgefahren und der Kolben 3 verriegelt, wodurch die Ausgangsstellung einer gewöhnlichen Arbeitsfolge gebildet ist (Fig. 5). Anhand dieser Ausgangssstellung erfolgt das Klemmen (Fig. 12 bis 15).In the opposite case, it is to be expected that the pressure in this thrust chamber 43 of the rack 34 will be eliminated. The resting cylinder is fixed, the piston rod 2 is extended and the piston 3 is locked, whereby the starting position of a normal working sequence is formed (Fig. 5). Clamping takes place on the basis of this starting position (Fig. 12 to 15).

Zunächst erfolgt das Schwenken der Kolbenstange 2 des Zylinders um einen gewünschten Drehwinkel durch Speisen der hydromechanischen Schwenkeinrichtung 31 über die Öffnung B. Die Zahnstange 34 verlagert sich bis zum Anschlag an der Beilagescheibe 55 (Fig. 12 und 13) gemäß der obigen Beschreibung. Die Kolbenstange 2 kann sich nicht in Längsrichtung verlagern, da der Zylinder verriegelt ist. Anschließend erfolgt das Entriegeln des Zylinders bei ausgefahrener Kolbenstange 2 durch Einspeisung bei C (Fig. 12).First, the piston rod 2 of the cylinder is pivoted by a desired angle of rotation by feeding the hydromechanical pivoting device 31 via the opening B. The rack 34 is displaced until it stops on the shim 55 (Fig. 12 and 13) as described above. The piston rod 2 cannot move in the longitudinal direction because the cylinder is locked. The cylinder is then unlocked with the piston rod 2 extended by feeding in C (Fig. 12).

Danach erfolgt das Klemmen durch Speisung von B, um die Kolbenstange 2 durch eine Zugbewegung zunächst in Kontakt und nachfolgend mittels ihres Klemmarmes 26 in Anlage an dem zu haltenden Werkstück 32 (Fig. 14) zu bringen.Then the clamping is carried out by feeding B in order to bring the piston rod 2 by a pulling movement first into contact and then by means of its clamping arm 26 into contact with the workpiece 32 to be held (Fig. 14).

Dann wird durch Entlastung bei C das Halten durch Belastung erreicht, gefolgt von einer Entlastung bei B. Der Zylinder wird nicht mehr gespeist und kann die Klemmkraft ohne hydraulischen Druck auf unbestimmte Zeit halten. Man erhält so die stabile Klemmlage (Fig. 15).Then, by releasing the load at C, holding is achieved by load, followed by releasing the load at B. The cylinder is no longer fed and can hold the clamping force without hydraulic pressure for an indefinite period of time. This gives the stable clamping position (Fig. 15).

Während des Entklemmens (Figuren 16 bis 19) erfolgt zunächst durch Speisen an der Öffnung B bei verriegeltem Zylinder eine Wiederholung der Belastung, damit die Freigabe der Kolbenstange beim Entriegeln des Zylinders (Fig. 16) unmittelbar erfolgt.During the unclamping process (Figures 16 to 19), the load is first repeated by feeding the opening B with the cylinder locked, so that the piston rod is released immediately when the cylinder is unlocked (Fig. 16).

Es folgt das Entriegeln des Zylinders bei eingefahrener Kolbenstange 2, indem bei C gespeist wird, während B aufgrund der Wiederholung der Belastung (Fig. 17) gespeist bleibt.This is followed by the unlocking of the cylinder with the piston rod 2 retracted by feeding C, while B remains fed due to the repetition of the load (Fig. 17).

Nachfolgend erfolgt gleichzeitige Druckaufgabe an den Öffnungen A und B, während die Öffnung C vollständig gespeist bleibt.Subsequently, pressure is applied simultaneously to openings A and B, while opening C remains fully supplied.

Die durch den Druck an der Öffnung A erzeugte Belastung ist größer als die entgegengesetzte Druckbelastung an der Öffnung B, welche in der Zugkammer 18 wirkt, wenn sich das hintere Ende der Kolbenstange 2 des Zylinders bei Anordnung in der Schubkammer 16 unter Schubdruckeinfluß befindet. Unter dieser Antriebswirkung fährt die Kolbenstange 2 des Zylinders aus (Fig. 18).The load generated by the pressure at the opening A is greater than the opposite pressure load at the opening B, which acts in the traction chamber 18 when the rear end of the piston rod 2 of the cylinder is under the influence of thrust pressure when arranged in the thrust chamber 16. Under this driving effect, the piston rod 2 of the cylinder extends (Fig. 18).

Nachfolgend wird bei C entlastet, um den Zylinder festzusetzen, und gleichzeitig wird B entlastet. Es bleibt der Druck A, welcher die Zahnstange 34 in die Anfangsstellung zurückkehren läßt, wodurch ein umgekehrter Schwenk der Kolbenstange 2 des Zylinders gemäß den obigen Funktionsausführungen der hydraulischen Schwenkeinrichtung 31 (Fig. 19) erfolgt.Subsequently, pressure is released at C to fix the cylinder and at the same time pressure is released at B. Pressure A remains, which allows the rack 34 to return to the initial position, causing a reverse pivoting of the Piston rod 2 of the cylinder according to the above functional descriptions of the hydraulic swivel device 31 (Fig. 19).

Ein Anwendungsbeispiel ist in Fig. 11 dargestellt. Gemäß diesem Beispiel ruht das zu bearbeitende Werkstück 32 auf zwei Stützen 56 und 57 eines Trägers 58 und auf zwei schwingungsdämpfenden Auflagern 59 und 60. Das Halten dieses zu bearbeitenden Werkstückes 32 wird durch zwei schwenkbare, selbsthemmende Zylinder 61 und 62 mit Spannarmen 63 und 64 gewährleistet. Das auf diese Weise festgelegte Werkstück kann beispielsweise mittels eines Fräswerkzeugs 65 bearbeitet werden.An application example is shown in Fig. 11. According to this example, the workpiece 32 to be machined rests on two supports 56 and 57 of a carrier 58 and on two vibration-damping supports 59 and 60. The holding of this workpiece 32 to be machined is ensured by two pivoting, self-locking cylinders 61 and 62 with clamping arms 63 and 64. The workpiece fixed in this way can be machined, for example, using a milling tool 65.

Das Klemmen ist durch die beiden schwenkbaren, selbsthemmenden und hydraulisch voneinander getrennten Zylinder 61 und 62 während der gesamten Bearbeitung gewährleistet.Clamping is ensured by the two pivoting, self-locking and hydraulically separated cylinders 61 and 62 during the entire processing.

Selbstverständlich liegen auch offensichtliche unterschiedliche Abänderungen und einfache Varianten außer den beschriebenen im Rahmen der vorliegenden Erfindung.Of course, obvious different modifications and simple variants other than those described are also within the scope of the present invention.

Claims (14)

1. Selbsthemmender Anlagezylinder zum Aufbau einer selbsterhaltenden Druckanlage mit einer Kolbenstange (2) und einem klemmend in einem durch einen vorderen Endflansch (11) und einen hinteren Endflansch (12) verschlossenen Zylindermantel (4) festgelegten Zylinderkolben (3), der an seiner Umfangsfläche eine zylindrische Erweiterung (5) aufweist und durch seine zylindrische Erweiterung (5) unter mechanischem Klemmkontakt im Zylindermantel (4) festgelegt ist und aus der mechanischen Klemmung in diesem Zylindermantel durch Aufweitung von letzterem über praktisch seine gesamte Länge mittels des Druckes eines Freigabefluids in einem Freigabekreislauffreigegeben wird und nachfolgend in dem Zylindermantel (4) in der einen oder anderen Richtung durch den Druck eines Antriebsfluids in Translationsbewegung versetzt wird, wobei das Antriebsfluid in einem Antriebskreislauf auf den eine oder anderen Antriebsguerschnitt des Kolbens wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß1. Self-locking system cylinder for constructing a self-maintaining pressure system with a piston rod (2) and a cylinder piston (3) clamped in a cylinder jacket (4) closed by a front end flange (11) and a rear end flange (12), which has a cylindrical extension (5) on its peripheral surface and is fixed in the cylinder jacket (4) by its cylindrical extension (5) under mechanical clamping contact and is released from the mechanical clamping in this cylinder jacket by expanding the latter over practically its entire length by means of the pressure of a release fluid in a release circuit and is subsequently set in translational movement in the cylinder jacket (4) in one or the other direction by the pressure of a drive fluid, whereby the drive fluid in a drive circuit acts on one or the other drive cross-section of the piston, characterized in that - der Kolben beidseits der zylindrischen Erweiterung ein vorderes und ein hinteres Kolbenende aufweist, welche mit dieser zylindrischen Erweiterung eine vordere zylindrische Kolbenschulter und eine hintere zylindrische Kolbenschulter festlegen,- the piston has a front and a rear piston end on both sides of the cylindrical extension, which define with this cylindrical extension a front cylindrical piston shoulder and a rear cylindrical piston shoulder, - jeder vordere (11) und hintere (12) Endflansch einerseits eine zur Erweiterung koaxiale zylindrische Schulter (14) bzw. (15), an der jeweils das entsprechende Ende des Zylindermantels (4) festlegbar ist, und andererseits eine koaxiale, als Gleitführung dienende zylindrische Lagerung aufweist, welche jeweils mit einem Ende des in der Lagerung gelagerten Kolbens jeweils eine Schubkammer (16) für das hintere Ende des Kolbens und eine Zugkammer (18) für das vordere Ende des Kolbens festlegt, wobei sich das vordere und hintere Ende des Kolbens entlang der seitlichen Innenfläche der einen oder anderen koaxialen, zylindrischen Gleitführungs-Lagerung des einen oder anderen, ihm als Führung dienenden Endflansches gleitend verlagern,- each front (11) and rear (12) end flange has, on the one hand, a coaxial cylindrical shoulder (14) or (15) for expansion, to which the corresponding end of the cylinder jacket (4) can be fixed, and, on the other hand, a coaxial cylindrical bearing serving as a sliding guide, which, with one end of the piston mounted in the bearing, defines a thrust chamber (16) for the rear end of the piston and a tension chamber (18) for the front end of the piston, the front and rear ends of the piston slidingly displaced along the lateral inner surface of one or the other coaxial, cylindrical sliding guide bearing of one or the other end flange serving as a guide, - der Zylindermantel (4), die Kolbenschultern und die Stimseite jeder Schulter (15, 14) jedes vorderen (11) und hinteren (12) Endflansches eine mit dem Kreislauf des Freigabefluids kommunizierende Endkammer (7) bzw. (8) festlegen, und- the cylinder jacket (4), the piston shoulders and the front face of each shoulder (15, 14) of each front (11) and rear (12) end flange define an end chamber (7) or (8) communicating with the circuit of the release fluid, and - ein Ende der Kolbenstange (2) ein Spannelement (26, 64) trägt, welches durch mechanischen Kontakt aufgrund der Zug- oder Schubfestsetzung der Kolbenstange (2) an der zu haltenden Oberfläche nach der Antriebsbewegung des Kolbens, gefolgt durch dessen Festsetzung durch Aufhebung des Druckes im Freigabekreislauf haltend verbleibt- one end of the piston rod (2) carries a clamping element (26, 64) which remains held by mechanical contact due to the tensile or shear fixing of the piston rod (2) on the surface to be held after the drive movement of the piston, followed by its fixing by the release of the pressure in the release circuit 2. Anlagezylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Freigabekreislauf unabhängig vom Antriebskreislauf im Inneren des wirksamen Abschnitts des Zylinders ist.2. A cylinder according to claim 1, characterized in that the release circuit is independent of the Drive circuit is inside the effective section of the cylinder. 3. Anlagezylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabefluid des Kolbens das Antriebsfluid des Zylinders ist.3. Abutment cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the release fluid of the piston is the drive fluid of the cylinder. 4. Anlagezylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drücke im Antriebskreislauf des Zylinders und im Freigabekreislauf des Kolbens unterschiedlich sind.4. A cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressures in the drive circuit of the cylinder and in the release circuit of the piston are different. 5. Anlagezylinder nach einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) an seiner zylindrischen Außenfläche eine schraubenförmig verlaufende Nut (6) aufweist, die die beiden Aufweitungskammern (7, 8) untereinander in Fluidverbindung mit einem Generator verbindet, wobei die Einheit den Freigabekreislauf bildet.5. A cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (3) has a helical groove (6) on its cylindrical outer surface, which connects the two expansion chambers (7, 8) to one another in fluid communication with a generator, the unit forming the release circuit. 6. Anlagezylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel durch das Freigabefluid gegenüber der Erweiterung (5), aber auch an der Umfangsfläche jeder Endkammer (7, 8), die sie kreisförmig umgibt, aufweitbar ist.6. A cylinder according to claim 5, characterized in that the cylinder jacket can be expanded by the release fluid in relation to the extension (5), but also on the peripheral surface of each end chamber (7, 8) which surrounds it in a circle. 7. Anlagezylinder nach einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Kolbenstange (2) an dem zu haltenden Teil durch Schub am Kolben anliegt.7. Abutment cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the end of the piston rod (2) bears against the part to be held by pushing against the piston. 8. Anlagezylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Kolbenstange (2) während ihrer eingezogenen Stellung durch Zugwirkung am zu haltenden Teil anliegt.8. A cylinder according to one of claims 1 to 7, characterized in that the end of the piston rod (2) when in its retracted position, it rests against the part to be held by pulling action. 9. Anlagezylinder nach einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (2) im Inneren des Kolbens (3) drehbar und gegenüber diesem in Translationsrichtung festlegbar ist, wobei die Kolbenstange (2) an ihrem hinteren Ende eine hydromechanische Einrichtung zur Drehbetätigung (31) aufweist.9. A cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the piston rod (2) is rotatable inside the piston (3) and can be fixed relative to it in the translational direction, the piston rod (2) having a hydromechanical device for rotary actuation (31) at its rear end. 10. Zylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die hydromechanische Einrichtung zur Drehbetätigung (31) in der Schubkammer (16) untergebracht ist.10. Cylinder according to claim 9, characterized in that the hydromechanical device for rotary actuation (31) is housed in the thrust chamber (16). 11. Zylinder nach den Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die hydromechanische Einrichtung zur Drehbetätigung (31) aus einem verlängerten, am Ende der Kolbenstange ausgebildeten Zahnrad (35) besteht, an dem eine Zahnstange (34) mit gerader Zahnung (36) eingreift, wobei sich die Zahnstange transversal zur Kolbenstange in zwei Hohlteilen, einem Schubteil (41) bzw. einem Anschlagteil (42), die als Führung dienen, verlagert.11. Cylinder according to claims 9 or 10, characterized in that the hydromechanical device for rotary actuation (31) consists of an extended gear wheel (35) formed at the end of the piston rod, on which a rack (34) with straight teeth (36) engages, the rack being displaced transversely to the piston rod in two hollow parts, a thrust part (41) and a stop part (42), respectively, which serve as a guide. 12. Zylindernach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkammer des hohlen Schubteils (41) hydraulisch mit der Zugkammer (18) verbunden ist und über die Zugkammer (18) mit einem Druckfluid gespeist wird.12. Cylinder according to claim 11, characterized in that the inner chamber of the hollow thrust part (41) is hydraulically connected to the traction chamber (18) and is fed with a pressure fluid via the traction chamber (18). 13. Zylinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Anschlagteil (42) eine an seinem Boden angeschraubte Beilagescheibe (55) aufweist, welche einen verstellbaren Anschlag bildet.13. Cylinder according to claim 12, characterized in that the hollow stop member (42) has a screwed-on washer (55) which forms an adjustable stop. 14. Zylinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hohlteile (41, 42) in Form eines Stopfens ausgebildet und quer im rückwärtigen Flansch (12) eingeschraubt sind.14. Cylinder according to claim 11, characterized in that the two hollow parts (41, 42) are designed in the form of a plug and are screwed transversely into the rear flange (12).