[0001] Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Arbeitszylinder, insbesondere Plungerzylinder,
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei dieser im Zylinderboden mit einer die
Bewegung der Kolbenstange bremsenden Verriegelungseinheit versehen ist.
[0002] Bei einem hydraulischen Arbeitszylinder dieser Art (DE 200 11 789.0) weist dieser
eine hülsenförmige Kolbenstange auf, die ausgehend vom Bereich ihres stirnseitigen
Arbeitskolbens von einer Gewindespindel durchgriffen ist. Mit dieser Gewindespindel
wirkt eine im Bereich des Arbeitskolbens vorgesehene Spindelmutter so zusammen, daß
der Arbeitskolben eine lineare Schubbewegung ausführen kann und gleichzeitig die Gewindespindel
frei drehbar im Zylinderboden gehalten ist. Für eine Bremsung oder Unterbrechung der
Schubbewegung, beispielsweise zu Sicherungszwecken im ausgefahrenen Zustand, kann
die Gewindespindel mittels eines axial verschiebbaren Verbindungsgliedes und eines
drehfesten Gegengliedes einer Verriegelungseinheit im Bereich des Zylinderbodens festgelegt
werden. Die dabei vorgesehene Bauteilanordnung weist eine axial bewegliche Sperrscheibe
als Verbindungsglied auf, wobei deren Steuerung durch mehrere im Abstand zur Mittellängsachse
angeordnete Stößel aufwendig ist und mehrere zur stirnseitigen Abstützung der im Zylinderboden
drehbaren Gewindespindel vorgesehenen Hülsenteile sind mit einer Vielzahl von Steuerbohrungen
und Dichtflächen versehen, so daß diese Verriegelungseinheit bei hohem technischen
Aufwand besonders störanfällig ist.
[0003] Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, einen hydraulischen Arbeitszylinder mit
einer inneren Verriegelungseinheit zu schaffen, die mit geringem Herstellungs- und
Montageaufwand eine auch unter rauhen Betriebsbedingungen funktionssichere, feinstufige
und zuverlässig verriegelbare Bauteilanordnung bildet und deren Dichtungsanordnung
einen geringen Wartungsaufwand und eine verlängerte Einsatzzeit des Arbeitszylinders
ermöglicht.
[0004] Ausgehend von einem hydraulischen Arbeitszylinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 löst die Erfindung diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des
Anspruchs 1. Hinsichtlich wesentlicher weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche
2 bis 19 verwiesen.
[0005] Der erfindungsgemäße Arbeitszylinder weist im Bereich seines Zylinderbodens einen
als Verbindungsglied vorgesehenen Rastkolben auf, der als funktionale Einheit mit
einem stirnseitig an diesem vorgesehenen Verzahnungsprofil und einem in dessen Bereich
vorgesehenen Stützlager zusammenwirkt. In der Bewegungsstellung des Arbeitskolbens
ist die Gewindespindel in dem mit Arbeitsdruck beaufschlagbaren Innenraum des Zylinderbodens
ohne zusätzliche Rotationsdichtungen belastungsoptimal abgestützt, wobei diese vom
Druckmedium umgebene Abstützung auch dann erhalten bleibt, wenn die stirnseitige Verriegelungseinheit
des Rastkolbens mittels der diesen hintergreifenden Druckfeder in die Verriegelungsstellung
verlagert wird.
[0006] Zum Lösen der Verzahnungsprofile aus der Verriegelungsstellung erfolgt eine axiale
Verlagerung des Rastkolbens über einen Schubkörper mit einem stirnseitigen Lager,
wobei der Verschiebedruck auf den Rastkolben übertragen, die Verzahnung außer Eingriff
gebracht und dadurch die freie Drehbewegung der Gewindespindel möglich wird.
[0007] Diese vergleichsweise einfache Abstützung des Rastkolbens durch eine gelagerte Verbindung
mit dem Schubkörper ermöglicht eine positionsgenaue externe Ansteuerung der Verriegelungsfunktion,
die im Bereich der Verzahnungsprofilierung besonders feinstufig erfolgt. Damit kann
bei zugeschalteter Verriegelungsfunktion ein Einfedern der ausgefahrenen Kolbenstange
auch unter schwellenden Lasten vermieden werden. Die Verriegelungsfunktion ist auch
dann wirksam, wenn durch eine Leckage im Hydrauliksystem, beispielsweise durch Schlauchbruch,
das Absinken unter Last zu befürchten wäre. In dieser Situation ist der Schubkörper
drucklos geschaltet und durch axiale Verlagerung des Rastkolbens greifen die insbesondere
von einer Hirth-Verzahnung gebildeten Profile ineinander. Die Einschublast der Kolbenstange
wird nun durch die Bremswirkung im Bereich der nur geringe Selbsthemmung aufweisenden
Verbindung von Gewindespindel und Spindelmutter aufgenommen und auf die Verriegelungsbaugruppe
so übertragen, daß das an der Gewindespindel erzeugte Drehmoment blockiert ist.
[0008] Der hydraulische Arbeitszylinder kann durch die Verzahnung der Verriegelungseinheit
feinstufig in kleinen Schritten, beispielsweise nach einem Hubweg von 0,2 mm, in der
jeweils erreichten Stellung fixiert werden. Der einfache Aufbau des Systems mit dem
Rastkolben ermöglicht innerhalb des Arbeitsdruckraumes eine Abfrage der Verriegelungsfunktion
über einen Sensor am Zylindergehäuse.
[0009] Weiterhin kann mittels eines entsprechenden Sensors die Drehstellung der Gewindespindel
erfaßt werden, so daß damit ein Wegmeßsystem für den Zylinderhub erreicht ist.
[0010] Die Stabilität der Verriegelungseinheit im Bereich der Verzahnung ermöglicht den
Einsatz eines mehrgängigen Trapetzgewindes im Bereich der Spindelmutter und der Gewindespindel,
so daß diese Teile eine hohe Steigung und geringe Selbsthemmung aufweisen können.
Dieser Bereich des Arbeitszylinders und die Baugruppe der Verriegelung sind permanent
von Hydrauliköl umspült, so daß in diesen Bereichen nur geringer Verschleiß auftritt.
Mit diesem Verriegelungssystem ist der Arbeitszylinder speziell für Einsatzbedingungen
in Scherenhubtischen und anderen Hub- und Transporteinheiten konzipiert, wobei das
System im Vergleich zu elektromechanischen Antrieben durch den einfach steuerbaren
Hydraulikantrieb und seine flexibel an die Einsatzbedingungen anzupassende Bauform
besondere Vorteile bietet.
[0011] Der Arbeitszylinder ermöglicht ein problemloses Anfahren auch unter Last aus dem
Stand, weist mit einer kompakten Bauform nur geringe Einbauabmessungen auf und ist
mit geringem Aufwand an unterschiedliche Einsatzbedingungen anpaßbar. Auch ein Austausch
handelsüblicher Hydraulikzylinder gegen den erfindungsgemäßen Arbeitszylinder ist
mit geringem Aufwand realisierbar. Zur Realisierung einer Notablaßfunktion kann der
Arbeitszylinder im Bereich des Druckmittelanschlusses am Schubkörper durch eine Handpumpe
einfach entriegelt werden.
[0012] Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen, die mehrere Ausführungsbeispiele der hydraulischen
Arbeitszylinder mit innerer Verriegelungseinheit veranschaulichen. Die Zeichnungen
zeigen:
- Fig. 1
- eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders mit in Freigabestellung
verlagerter Verriegelungseinheit im Bereich des Zylinderbodens,
- Fig. 2
- eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 1 mit der Verriegelungseinheit in Verriegelungsstellung,
- Fig. 3
- eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung des Arbeitszylinders gemäß Fig. 2 im Bereich
des Zylinderbodens,
- Fig. 4
- eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung ähnlich Fig. 3 mit der Verriegelungseinheit
in Freigabestellung,
- Fig. 5
- eine Darstellung ähnlich Fig. 4 mit einer Abstützung des Rastkolbens mittels einer
Keilwellenprofilierung und eines Wälzlagers ähnlich Fig. 1,
- Fig. 6
- eine zweite Ausführung des Rastkolbens mit einer veränderten Verriegelungs-Verzahnung,
- Fig. 7
- eine Darstellung ähnlich Fig. 6 mit dem Rastkolben in Verriegelungsstellung, und
- Fig. 8
- eine Darstellung ähnlich Fig. 3 mit einer eine reibschlüssige Bremse aufweisenden
Verriegelungseinheit.
[0013] In Fig. 1 ist ein insgesamt mit 1 bezeichneter hydraulischer Arbeitszylinder in Form
eines Plungerzylinders dargestellt, der in einem Zylindergehäuse 2 eine zwischen einem
Zylinderboden 3 und einem Zylinderkopf 4 verlagerbare Kolbenstange 5 aufweist (Pfeil
K', Fig. 1). Diese in einem Innenraum 6 des Zylindergehäuses 2 verlagerbare Kolbenstange
5 ist ihrerseits hülsenförmig ausgeführt und weist in ihrem Innenraum 7 eine im Bereich
des ringförmigen Arbeitskolbens 8 eintretende Gewindespindel 11 auf, die mittels eines
Trapetzgewindes 10 im Bereich einer nach Art einer Spindelmutter 9 wirksamen Gewindeverbindung
drehbar abgestützt ist.
[0014] In ihrer Längserstreckung zum Bereich des Zylinderbodens 3 hin ist die Gewindespindel
11 durch eine allgemein mit 12 bezeichnete Lagerbaugruppe abgestützt, in deren Bereich
eine die Drehbewegung gemäß Pfeilrichtung A bremsende Verriegelungseinheit 13 vorgesehen
ist. Diese Verriegelungseinheit weist ein axial verschiebbar mit der Gewindespindel
11 verbundenes Verbindungsglied 14 auf, das im Bereich eines drehfest am stirnseitigen
Ende im Innenraum E des Zylinderbodens 3 gehaltenen Gegengliedes 15 abbremsbar ist.
Im Zusammenhang mit einer derartigen Verriegelungseinheit 13 ist außerdem bekannt,
daß das Verbindungsglied 14 mittels einer Druckfeder 16 in die Verbindungsstellung
(Fig. 2) verlagerbar (Pfeil F) und das Verbindungsglied 14 durch einen entgegen der
Federwirkung verlagerbaren Schubkörper 17 entriegelbar ist (Pfeil S).
[0015] In Fig. 3 ist in einer vergrößerten Prinzipdarstellung der erfindungsgemäße Aufbau
der Verriegelungseinheit 13 ähnlich Fig. 2 dargestellt. Dabei wird deutlich, daß das
Verbindungsglied 14 als ein mit der Druckfeder 16 auf einem Tragansatzteil 19 der
Gewindespindel 11 axial verschiebbarer Rastkolben 20 ausgebildet ist. Dieser Rastkolben
20 ist an seiner zum stirnseitigen Ende des Zylinderbodens 3 gerichteten Stirnseite
mit einem Verzahnungsprofil 21 versehen, das in einer bodenseitigen Gegenverzahnung
22 einrastbar ist (Fig. 4).
[0016] Diese Verzahnungsprofilierungen 21, 22 bilden mit einem koaxial zu diesen den Rastkolben
20 zentral aufnehmenden Stützlager 23 und dem mit diesem zusammenwirkenden Schubkörper
17 eine funktionale Einheit, mit der eine in nahezu stufenlos erreichbaren Hubstellungen
des Arbeitskolbens 8 zuschaltbare Verriegelung möglich ist, die sich durch eine einfache
und funktionssichere Bauteilgestaltung auszeichnet. Der Rastkolben 20 und der einen
rückseitigen Stellantrieb 24 aufweisende Schubkörper 17 bilden im Bereich des Stützlagers
23 eine Verbindungseinheit, derart, daß der auf dem Tragansatzteil 19 verschiebbare
Rastkolben 20 mittels des Stützlagers 23 positionsgenau in die Gegenverzahnung 22
einrastbar und auskuppelbar ist.
[0017] In den dargestellten Ausführungsformen gemäß Fig. 1, 2, 5 und 7 ist der Rastkolben
20 jeweils mit einem Außenring 25 eines als Wälzlagers ausgebildeten Stützlagers 23
verbunden und dieses erfaßt mit seinem Innenring 26 den Schubkörper 17. Denkbar ist
dabei auch, daß der Rastkolben 20 als zentrales Stützlager 23 mit einem Gleitlager
(nicht dargestellt) zusammenwirkt.
[0018] Mit der Abstützung der Gewindespindel 11 über die vordere Lagerbaugruppe 12 im Bereich
des Arbeitsdruckraums E und die Verriegelungseinheit ist mit geringem Aufwand eine
überraschend einfache und wirkungsvolle Lastaufnahme möglich, die im nicht verriegeltem
Zustand der Kolbenstange 5 beim Ein- und Ausfahren eine weitgehend reibungsfreie Drehbewegung
(Pfeil A) der Gewindespindel 11 zuläßt und in der Verriegelungsstellung (Fig. 5) eine
optimale Kraftübertragung sowie nur geringes Spiel gewährleistet. Im verriegelten
Zustand sind insgesamt wechselnde Belastungen am Hydraulikzylinder 1 problemlos aufnehmbar
und außerdem weist dieser Zylinder bei geringem Wartungsaufwand eine hohe Lebensdauer
auf.
[0019] Die Prinzipdarstellungen gemäß Fig. 3 und 4 verdeutlichen in Zusammenschau die unterschiedliche
Arbeitsstellungen des Rastkolbens 20, wobei deutlich wird, daß sich bei der erfindungsgemäßen
Konstruktion der Tragansatzteil 19 mit seiner vorderen Lagerbaugruppe 12, der von
der Druckfeder 16 hintergriffene Rastkolben 20 mit dem Stützlager 23 und der den Zylinderboden
3 stirnseitig durchgreifende Schubkolben 17 mit seinem das Stützlager 23 aufnehmenden
Halteteil 27 in dem gemeinsamen Arbeitsdruckraum E mit dem vorderseitigen Arbeitskolben
8 erstrecken. Damit wird eine Spindel-Verriegelung erreicht, bei der der Tragansatzteil
19 in sämtlichen seiner Stütz- und Verbindungsbereiche ohne Rotationsdichtungen gehalten
ist, so daß dieser den Hydraulikanschluß 29 (Arbeitsdruck: Pfeil K) aufweisende Druckbereich
der Konstruktion insgesamt wenig störanfällig ist und auch bei hohen Belastungen eine
optimale Langzeitdichtigkeit aufweist.
[0020] In den Darstellungen des Hydraulikzylinders 1 gemäß Fig. 1 bis 5 ist der Rastkolben
20 im Bereich der Verriegelungseinheit 13 mit zwei gegenüberliegend eine entriegelbare
Verbindung nach Art einer Hirth-Verzahnung bildenden und in der Schnittdarstellung
nur prinzipiell sichtbaren Zahnkränzen 30, 31 (Fig. 4) versehen, wobei der während
der Entriegelung am Rastkolben 20 anlegbare Schubkörper 17 zentral in den Arbeitsdruckraum
28 geführt ist. In der Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7 weist der Rastkolben 20'
als Verzahnungsprofil ein gradverzahntes Stirnradprofil 32 auf, das in gradverzahntes
Innenprofil 33 im Zylinderboden 3 einführbar ist (Verbindungsstellung: Fig. 7). In
Fig. 6 zeigt die Prinzipdarstellung dieser Verriegelungsbaugruppe 13' eine vertiefte
Aufnahmekontur 28' in die entsprechend der Kontur 28 in Fig. 3 das Stützlager 23 in
der Blockierstellung der Profile 32 und 33 eintaucht.
[0021] Der mit dem Rastkolben 20, 20' zusammenwirkende Schubkörper 17 weist im Bereich der
im Zylinderboden 3 vorgesehenen Durchgangsbohrung D einen Dichtungsring 34' und einen
Führungsring 34 auf, die einen mittleren Führungsteil 35 des Schubkörpers 17 umgreifen.
Gleichzeitig ist der Schubkörper 17 mit einem Druckkolben 36 in einem äußeren Druckraum
37 aufgenommen, so daß der Schubkörper 17 mittels des Druckkolbens 36 außenseitig
mit einem Steuerdruck (Druckanschluß 38) beaufschlagbar ist und damit der Stellantrieb
24 wirksam wird.
[0022] Der Aufbau der Verriegelungseinheit 13 ist im Bereich des Schubkörpers 17 gemäß Fig.
3, 4 und 6 mit einstückigem Zylinderboden 3 gezeigt. In mehrteiliger Ausführung (Fig.
1, 2 und 7) ist der Arbeitsdruckraum 28 mit einer vom Schubkörper 17 im Bereich der
Durchgangsbohrung D durchgriffenen, stirnseitigen Verriegelungshülse 39 verschlossen
ist, die den radial erweiterten und außenseitig durch einen Deckelteil 40 verschlossenen
Druckraum 37 aufweist. Die in dem Druckraum 37 mit Fluiddruck (Pfeil P) beaufschlagbare
Druckkolben 36 ist insbesondere einstückig mit dem Schubkörper 17 geformt, wobei auch
eine Ausführung mit verschraubten Einzelteilen denkbar ist (nicht dargestellt).
[0023] Für die Steuerung der Verriegelungseinheit mittels des Schubkörpers 17 weist dieser
im Bereich des Druckkolbens 36 einen Durchmesser B auf, der größer ist als der Durchmesser
C im Bereich des mittleren Führungsteiles 35 (Fig. 3).
[0024] Damit ist eine besonders wirksame Steuerung im Bereich des Rastkolbens 20, 20' erreicht,
da mit einem vergleichsweise geringen Druck P im Bereich des Druckkolbens 36 eine
dem Verhältnis der Flächen von B:C entsprechende Druckübersetzung der verfügbaren
Druckkraft (Pfeil S) für den Bereich des Stützlagers 23 erreicht wird. Dieses erfüllt
den Zweck, den erforderlichen hydraulischen Druck für die Steuerung der Verriegelungsfunktion
in einer ähnlichen Größenordnung wie den Druck der Kolbenstange 5 zu halten. Gleichzeitig
wird die Übertragung von Störeinflüssen der Arbeitshydraulik im Druckraum E auf die
Steuerung im Druckraum 37 minimiert.
[0025] Die Dichtungen 41 bzw. 34' im Bereich des Schubkörpers 17 werden bei den Stellbewegungen
des Schubkörpers 17 nur gering belastet, da die Schaltwege kurz sind und keine Rotationsdichtungen
eingesetzt werden. Der Schubkörper 17 wirkt im Bereich des Druckkolbens 36 mit einer
vorderseitig bei 37' in den Druckraum 37 einmündenden Entlüftungsbohrung 42 zusammen
(Fig. 3). Im Bereich seines Druckkolbens 36 weist der Schubkörper 17 einen im Abstand
R zur Mittellängsebene M verlaufenden Haltestift 49 auf, der einerseits im Deckelteil
40 gehalten ist und andererseits axial verschiebbar in eine Bohrung 50 des Druckkolbens
36 eingreift. Damit wird ein Mitdrehen des Schubkörpers 17 verhindert.
[0026] In zweckmäßiger Ausführung ist der Rastkolben 20 auf dem Tragansatzteil 19 durch
ein Keilwellenprofil 43 gehalten, so daß eine optimale axiale Verschiebung in Richtung
der Mittellängsachse M möglich ist. Gleichzeitig kann diese Profilierung jeweilige
in der Verriegelungsstellung wirksame Drehmomente optimal aufnehmen. An Stelle der
Keilwellenprofilierung 43 ist ebenfalls die Anwendung einer Nut-Feder-Verbindung 44
(Fig. 1) denkbar.
[0027] Für die optimale Steuerung des Hydraulikzylinders 1 ist vorgesehen, daß die Rastkolben
20, 20' mit einem dessen Bewegungsbereich erfassenden Positionsensor 45 zusammenwirkt.
Der Positionssensor 45 ist dabei mit einem in den Zylinderboden 3 eingreifenden Aufnehmer
45' versehen, der durch eine nahe diesem verlagerbare Konturformung 46 und eine Ringmulde
46' am Rastkolben 20 dessen jeweilige Stellung und damit die Schaltstellung der Verriegelung
erfaßt. Ebenso ist denkbar, daß die Gewindespindel 11 mit einem deren Winkelstellung
erfassenden Sensor (nicht dargestellt) zusammenwirkt, so daß eine Wegmessung der jeweiligen
Hubstellung der Kolbenstange 5 möglich ist.
[0028] Für die erfindungsgemäße Ausführung der Verriegelungseinheit 13 ist der Tragansatzteil
19 im Bereich seiner vor der den Rastkolben 20, 20' hintergreifenden Druckfeder 16
mit zwei Axiallagern 47, 48 (Fig. 1, 2, 5 und 7) im Arbeitsdruckraum E des Zylinderbodens
3 abgestützt, so daß die Verriegelungskonstruktion insgesamt eine weitgehend axialspielfreie
und leichtgängige Konstruktion gewährleistet.
[0029] Die vorbeschriebene Verriegelung im Bereich des Rastkolbens 20, 20' ist als axial
schaltbare Einheit mit einer Feinstufigkeit einsetzbar. Bei einem Schaltvorgang sind
an der aus- oder einfahrenden Kolbenstange 5 jeweilige Hubhöhen von weniger als 0,5
mm realisierbar und nach Erreichen der jeweiligen Stellung ist eine stabile Verrastung
und Arretierung möglich. Dabei ist die stirnseitige Verzahnungsprofilierung 30, 31;
32, 33 insbesondere mit schrägen Flanken ausgebildet, so daß die Schaltbarkeit des
Systems verbessert ist und eine automatische Selbstzentrierung insbesondere bei der
an sich bekannten Hirt-Verzahnung erreicht wird.
[0030] Diese Konstruktion des Hydraulikzylinders 1 ist insbesondere in Hub-Vorrichtungen
als Sicherungs- und/oder Haltevorrichtung einsetzbar, so daß beispielsweise für einen
während des Betriebes der Vorrichtung erfolgenden Ausfall der Antriebshydraulik eine
zuverlässige Sicherung gewährleistet ist oder angefahrene Hubstellungen sicher gehalten
werden können. Mit der konstruktiven Gestaltung des mit der Druckverstärkung im Bereich
B zu C versehenen Schubkörpers 17 können Störeinflüsse der Arbeitshydraulik vermieden
und insgesamt die Sicherheit des Systems verbessert werden, wobei dieses im Bereich
des mittels der vorderen Lagerbaugruppe 12 und des Stützlagers 23 geführten Rastkolbens
20 eine langzeitstabile Verriegelungsfunktion aufweist.
[0031] In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform des Arbeitszylinders 1' dargestellt, dessen
konstruktiver Aufbau im wesentlichem dem in Fig. 3 entspricht, so daß sich die entsprechenden
Bezugszeichen der Einzelteile auch ohne nochmalige Eintragung ergeben. Der Hydraulikzylinder
1' ist mit einer Verriegelungseinheit 13' versehen, die an Stelle der vorbeschriebenen
Verzahnungsprofile 21, 22 (Fig. 3) im Bereich eines Rastkolbens 20" mit einer reibschlüssigen
Bremse 51 versehen ist, deren Reibelement(e) in einer Bremsstellung dargestellt sind
und damit die vorbeschriebene Verriegelungsfunktion gewährleisten.
1. Hydraulischer Arbeitszylinder, insbesondere Plungerzylinder, mit einer in einem Zylindergehäuse
(2) zwischen einem Zylinderboden (3) und einem Zylinderkopf (4) durch Fluiddruck (K)
verlagerbaren hülsenförmigen Kolbstange (5), deren Arbeitskolben (8) von einer bei
dessen linearer Schubbewegung (K') im Bereich einer Spindelmutter (9) drehbaren Gewindespindel
(11) durchgriffen ist, die in Längsrichtung zum Bereich des Zylinderbodens (3) hin
durch zumindest eine Lagerbaugruppe (12) abgestützt ist, in deren Bereich eine die
Drehbewegung (A) der Gewindespindel (11) mittels eines axial verschiebbaren Verbindungsgliedes
(14) und eines drehfesten Gegengliedes (15) bremsende Verriegelungseinheit (13) vorgesehen
ist, wobei das mittels einer Druckfeder (16) in Verbindungsstellung gehaltene Verbindungsglied
(14) durch einen entgegen der Federwirkung (F) verlagerbaren Schubkörper (17) entriegelbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (14) als ein mit der Druckfeder (16) auf einem Tragansatzteil
(19) der Gewindespindel (11) axial verschiebbarer Rastkolben (20; 20') ausgebildet
ist, an dessen zum stirnseitigen Ende des Zylinderbodens (3) gerichteter Stirnseite
ein kreisringförmig verlaufendes und an einer bodenseitigen Gegenverzahnung (22) einrastbares
Verzahnungsprofil (21) vorgesehen ist, und koaxial zu diesem der auf dem Tragansatzteil
(19) verschiebbare Rastkolben (20; 20') mittels eines zentralen Stützlagers (23) drehbar
auf dem Schubkörper (17) abgestützt ist.
2. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastkolben (20; 20') und der einen rückseitigen Stellantrieb (24) aufweisende
Schubkörper (17) im Bereich des Stützlagers (23) im entriegelten Zustand eine permanente
Verbindungseinheit bilden.
3. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastkolben (20, 20') mit dem Außenring (25) eines als Wälzlager ausgebildeten
Stützlagers (23) verbunden ist und dieses mit seinem Innenring (26) den Schubkörper
(17) erfaßt.
4. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastkolben (20; 20') als zentrales Stützlager ein Gleitlager aufweist.
5. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Tragansatzteil (19) mit seiner vorderen Lagerbaugruppe (12), der von der
Druckfeder (16) hintergriffene Rastkolben (20; 20') mit dem Stützlager (23) und der
den Zylinderboden (3) zentral durchgreifende Schubkolben (17) mit seinem das Stützlager
(23) aufnehmenden Halteteil (27) in einem gemeinsamen Arbeitsdruckraum (E) erstrecken,
in den ein Hydraulikanschluß (29) einmündet.
6. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Tragansatzteil (19) der Gewindespindel (11) im Bereich des Arbeitsdruckraumes
(E) als auch die Verriegelungseinheit (13) jeweils ohne Rotationsdichtungen abgestützt
sind.
7. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastkolben (20) als Verzahnungsprofil (21, 22) mit zwei gegenüberliegend die
entriegelbare Rastverbindung nach Art einer Hirth-Verzahnung bildenden Zahnkränzen
(30, 31) versehen ist und in deren Innenkreis der zumindest während der Entriegelung
am Rastkolben (20) anlegbare Schubkörper (17) zentral in den Arbeitsdruckraum (E)
geführt ist.
8. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der axial verlagerbare Schubkörper (17) im Bereich der axialen Durchgangsbohrung
(D) einen Dichtungsring (34') und einen Führungsring (34) aufweist, die einen mittleren
Führungsteil (35) des Schubkörpers (17) umgreifen.
9. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkörper (17) mit einem Druckkolben (36) in einem Druckraum (37) aufgenommen
ist, so daß der Druckkolben (36) außenseitig mit einem Steuerdruck (P) beaufschlagbar
ist.
10. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsdruckraum (E) mit einer vom Schubkörper (17) im Bereich der Durchgangsbohrung
(D) durchgriffenen, stirnseitigen Verriegelungshülse (39) verschlossen ist, die den
radial erweiterten und außenseitig durch einen Deckelteil (40) verschlossenen Druckraum
(37) aufweist, in dem der einstückig mit dem Schubkörper (17) verbundene Druckkolben
(36) außenseitig mit Fluiddruck (P) beaufschlagbar ist.
11. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkörper (17) im Bereich des Druckkolbens (36) einen größeren Durchmesser
(D) aufweist als der mittlere Führungsteil (35, Durchmesser C) bzw. der vordere Halteteil
(27, Durchmesser C').
12. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkörper (17) im Bereich seines Druckkolbens (36) einen im Abstand zur Mittellängsebene
(M) des Zylinders (1) verlaufenden und in den Druckkolben (36) axial verschiebbar
eingreifenden Haltestift (49) aufweist, der andererseits im Deckelteil (40) gehalten
ist.
13. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkörper (17) im Bereich des Druckkolbens (36) vorderseitig mit einer (bei
37') in den Druckraum (37) einmündenden Entlüftungsbohrung (42) zusammenwirkt.
14. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastkolben (20; 20') auf dem Tragansatzteil (19) durch ein Keilwellenprofil (43),
eine Passfederverbindung (44) oder dgl. drehfeste Verbindung axial verschiebbar festgelegt
ist.
15. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastkolben (20') als Verzahnungsprofil ein geradverzahntes Stirnradprofil (32)
aufweist, das in ein geradverzahntes Innenprofil (33) im Zylinderboden (3) einführbar
ist.
16. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastkolben (20; 20') mit einem dessen Bewegungsbereich erfassenden Positionssensor
(45) zusammenwirkt.
17. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragansatzteil (19) im Bereich vor der den Rastkolben (20; 20') hintergreifenden
Druckfeder (16) mit einer Lagerbaugruppe (Axial-Wälzlager 47, 48) im Arbeitsdruckraum
(E) des Zylinderbodens (3) abgestützt ist.
18. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (11) mit einem deren Winkelstellung erfassenden Sensor zusammenwirkt
und mit diesem ein Wegmeßsystem für die Hubstellung der Kolbenstange (5) verbunden
ist.
19. Hydraulischer Arbeitszylinder mit einer Verriegelungseinheit nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinheit (13') im Bereich ihres verschiebbaren Kolbens (20 ") mit
einer reibschlüssigen Bremse (51) versehen ist.