AT12806U1 - Stellzylinder mit mechanischer ver-/entriegelung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stellzylinder bestehend aus einer Kolbenstange (1), einem Kolben (2) und einem Zylinder (7), wobei der Arbeitshub(a) durch Beaufschlagung eines hydraulischen oder pneumatischen Mediums in den Raum (C) ausgeführt wird. Der Stellzylinder wird in seiner Endlage durch ein Verriegelungselement (6), welches über einen im Gehäuse (3) geführten Verriegelungskolben (4) eine radiale Kraft auf eine Ausnehmung (c) in der Kolbenstange (1) ausübt, mechanisch verriegelt. Der Stellzylinder kann aus seiner verriegelten Endlagenposition durch eine mechanische Krafteinwirkung in Kolbenstangenachsenrichtung in die jeweils andere Endlage gebracht werden. Somit kann ein vom Druck des hydraulischen oder pneumatischen Systems unabhängiger, mechanischer Überlastschutz erreicht werden.

Description

österreichisches Patentamt AT 12 806 Ul 2012-12-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen mechanisch verriegelbaren Hydraulik- oder Pneumatikzylin-der, der in seinen Endlagen durch ein Verriegelungselement mechanisch blockiert wird. Diese mechanische Verriegelung kann jedoch durch eine konstruktiv frei wählbare Auslösekraft welche von außen auf die Kolbenstange in axialer Richtung wirken soll, aufgehoben werden. Damit kann ein mechanisch auslösbarer Überlastschutz dargestellt werden, der unabhängig von der Hydraulik- oder Pneumatikeinheit wirkt und damit die Kolbenstange entriegelt und um einen konstruktiv vordefinierten Arbeitshub verschieben kann.

[0002] Derzeit am Markt bekannte Hydraulik- oder Pneumatikzylinder mit formschlüssiger Endlagenverriegelung besitzen keine Möglichkeit die Verriegelung auf rein mechanischem Wege, durch eine in Kolbenstangenachsrichtung wirkende, definierte Krafteinwirkung wieder zu entriegeln. Bei bekannten Systemen muss die mechanische Verriegelung immer erst durch Beaufschlagung eines hydraulischen oder pneumatischen Mediums entriegelt werden um den Arbeitshub der Kolbenstange ausführen zu können. Die mechanische Verriegelung dient bei diesen Systemen als Sicherheit gegen ungewollte Hubbewegungen der Kolbenstange bei Ausfall des hydraulischen oder pneumatischen Systemdruckes. Die Sicherheit der mechanischen Verriegelung ist dabei meist um ein Vielfaches höher als die hydraulische oder pneumatische Ausrückkraft der Kolbenstange, bzw. entspricht der Festigkeit des am schwächsten dimensionierten Bauteils im System.

[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde einen mechanisch verriegelbaren hydraulischen oder pneumatischen Stellzylinder, unabhängig von der hydraulischen oder pneumatischen Ausrückkraft durch eine konstruktiv vordefinierte Krafteinwirkung in Kolbenstangenachsrichtung mechanisch entriegeln zu können.

[0004] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit Hilfe eines mechanischen Sperrelements welches über einen federbelasteten Verriegelungskolben radial auf eine Ausnehmung in der Kolbenstange drückt und diese somit in axialer Richtung blockiert. Durch die konstruktiv frei wählbare, mechanische Entriegelungskraft kann diese jeden beliebigen Betrag - unabhängig von der hydraulischen oder pneumatischen Ausrückkraft - annehmen. Dabei kann die mechanische Entriegelungskraft um ein Vielfaches kleiner aber auch größer als die hydraulische oder pneumatische Ausrückkraft der Kolbenstange sein.

[0005] Der dadurch erzielte Effekt der Erfindung bezieht sich auf die Möglichkeit durch eine spezielle Gestaltung der Ausnehmung in der Kolbenstange, der Geometrie des Verriegelungskolbens im Bereich der Kontaktfläche zum Verriegelungselement und der eingestellten Federkraft, eine mechanische Entriegelung der Kolbenstange mit einer definierten Entriegelungskraft zu erreichen.

[0006] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen doppeltwirkenden Stellzylinder welcher hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden kann und sich einer mechanisch verriegelten Endlage befindet. Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Stellzylinders.

[0007] Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Stellzylinder aus einer Kolbenstange 1 mit der Ausnehmung c, welche mit dem Kolben 2 verbunden ist und im Zylinder 7 geführt wird. Der Stellzylinder kann - entweder hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagt -den Hub a ausführen. Dazu wird über den Eingang A des Gehäuses 3 und über die darin enthaltenein) Querbohrung(en) d das entsprechende Medium in den Raum C eingeleitet und der somit Kolben 2 mit Druck beaufschlagt. Um eine dauernde Krafteinwirkung des Verriegelungselements 6 auf die Kolbenstange 1 in radialer Richtung zu vermeiden, kann gleichzeitig auch die Kammer D über den Eingang B mit dem entsprechenden Arbeitsmedium beaufschlagt werden. Dadurch wird der Verriegelungskolben 4 gegen die Kraft der Feder(n) 5 gedrückt, wodurch das mechanische Verriegelungselement 6 keine Radialkraft auf die Kolbenstange ausüben kann. Das System kann in gesperrter Endlagenposition rein mechanisch in die jeweils andere Endlage gebracht werden. Hierfür muss eine konstruktiv vordefinierte Ausrückkraft in 1 /4

Claims (7)

1. österreichisches Patentamt AT 12 806 Ul 2012-12-15 Kolbenstangenachsenrichtung überwunden werden. Die konstruktiven Parameter für den Betrag der Ausrückkraft sind dabei die Vorspannkraft der Feder(n) 5, die geometrische Form der Kontur b im Verriegelungskolben sowie die geometrische Form der Kontur c in der Kolbenstange. Somit kann ein vom Druck des hydraulischen oder pneumatischen Systems unabhängiger, mechanischer Überlastschutz dargestellt werden. Ansprüche 1. Stellzylinder bestehend aus einer Kolbenstange (1), einem Kolben (2) und einem Zylinder (7) , dadurch gekennzeichnet, dass ein Arbeitshub (a) durch eine Beaufschlagung eines Druckmittels in den Raum (C) ausgeführt wird und durch einen koaxial zur Kolbenstange (1) angeordneten und axial relativ verschieblichen Verriegelungskolben (4), der einen zur Kolbenstange (1) offenen Hohlraum mit einer ersten Kontur (b) zur Aufnahme von mindestens einem Sperrelement (6) aufweist, eine vom Systemdruck unabhängige, mechanische Endlagenverrieglung und eine vom Systemdruck unabhängige, mechanische Überlastentriegelung erfolgt.
2. 2. Stellzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontur (b) in Richtung weg vom Kolben (2) sich zunächst konisch aufweitet und dann parallel zur Kolbenstange (1) verläuft.
3. 3. Stellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine zweite Kontur (c) in den Endbereichen der Kolbenstange (1) befindet, welche Kontur (c) sich konisch auf einen kleineren Durchmesser verjüngt, danach parallel zur Kolbenstange verläuft und sich dann wieder konisch auf den Kolbenstangendurchmesser erweitert.
4. 4. Stellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungskolben (4) durch Tellerfedern, deren Kraft in Richtung weg von Kolben (2) wirken, beaufschlagt wird.
5. 5. Stellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlagenverriegelung durch ein in der Anzahl und hinsichtlich der geometrischer Form beliebig ausgeführtes Sperrelement, vorzugsweise durch mindestens drei am Umfang angeordnete Kugeln, ausgeführt ist.
6. 6. Stellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder einfach- oder doppeltwirkend ausgeführt ist.
7. 7. Stellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder eine zusätzliche Hydraulik- oder Pneumatikkammer (D) besitzt, die durch die vom Kolben (2) abgewandte Seite des Verriegelungskolbens (4) und durch den Gehäusedeckel (8) gebildet wird, wobei die Kammer (D) über einen Anschluss (B) mit Druckmittel beaufschlagbar ist, wodurch das Sperrelement (6) in radialer Richtung nach außen in den zylindrischen Abschnitt des Hohlraumes ausweichen kann, wodurch es zur Entriegelung kommt. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 2/4