[0001] Die Erfindung betrifft einen Verriegelungszylinder, ein Verfahren zur Verriegelung
eines Verriegelungszylinders und ein Verfahren zur Entriegelung eines Verriegelungszylinders,
insbesondere gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 10 und 11.
[0002] Derartige Verriegelungszylinder scheinen beispielsweise aus der
DE-OS 20 39 296 und aus der
DE 196 33 412 A1 in Form von reibschlüssig verriegelnden Arbeitszylindern bekannt geworden zu sein.
Bei diesen Arbeitszylindern kann eine reibschlüssige Verriegelung einer relativ zu
einem Zylinder drehbaren Spindel mit Hilfe von Reibringen nach Art einer Reibbremse
erfolgen. Im Falle eines Ausfalls der Hydraulik oder bei einer Leckage wird die Spindel
selbsttätig ausschließlich schwerkraftbedingt und unterstützt durch die auf den Kolben
wirkende Last reibschlüssig, also kraftschlüssig durch Reibung, verriegelt. Zur Entriegelung
der Reibringe kann ein Reibring der Reibringe zusammen mit der Spindel unter Anwendung
eines über ein fluides Druckmittel ausübbaren Druckes von dem anderen Reibring in
Axialrichtung abgehoben werden, so dass dann die Spindel um ihre Drehachse relativ
zu dem Zylinder drehbar ist, wodurch dann der mit der Spindel gekoppelte Kolben in
Axialrichtung bewegbar ist. Die Sicherheit dieser Arbeitszylinder gegen eine Entriegelung
und folglich gegen ein Absinken der Last ist konstruktionsbedingt begrenzt.
[0003] Es sind auch andere Arbeitszylinder mit integrierter reibschlüssiger Hubbremse bekannt
geworden, die axial bewegliche Bremskörper umfassen, welche bedingt durch eine auf
diese ständig einwirkende Federkraft einer oder mehrerer Federn ein Abbremsen und
ein dadurch bedingtes Anhalten eines Kolbens bewirken. Diese Bremskörper können unter
Einwirkung eines über ein fluides Druckmittel auf diese in einer Richtung entgegen
der Federkraft der Feder/n gelöst bzw. in axialer Richtung von den Gegen-Bremskörpern
abgehoben werden, so dass dann eine Verschiebung des Kolbens relativ zu dem Zylinder
möglich ist. All diese Arbeitszylinder sind vergleichsweise aufwändig in der Herstellung
und in der Konstruktion und benötigen konstruktionsbedingt vergleichsweise viel Platz.
[0004] Ein derartiger Arbeitszylinder ist beispielsweise aus der
DE 297 20 838 U1 bekannt geworden. Dabei ist eine Spindel an ihrem einen Ende über zwei Axiallager
um ihre Drehachse relativ zu einem Zylinder drehbar gelagert und zwar derart, dass
sie an einem der Axiallager gegen eine axiale Verschiebung gesichert eingespannt ist.
Das andere Axiallager lagert einen drehfest an der Spindel befestigten Drehkegel mit
Außenkonus, der über einen drehfest an dem Zylinder befestigten und als Hubbremse
einsetzbaren, in Axialrichtung gegen die Federkraft einer Feder verschiebbaren, kegelförmigen
Bremskolben mit Innenkonus abbremsbar ist. Diese Bremsvorrichtung ermöglicht nur ein
reibschlüssiges Abbremsen der Spindel und folglich des mit dieser über das selbsthemmende
Spindelgewinde gekoppelten Kolbens. Die durch die Druckfeder ausgeübte Bremskraft
bleibt unabhängig von der mittels des Kolbens zu bewegenden Last gleich groß, so dass
dieser Arbeitszylinder nur zum Heben bzw. Senken von vergleichsweise leichten Lasten,
nicht jedoch zum Bewegen von schweren Lasten geeignet ist, ohne dass es zu erheblichen
Sicherheitseinbußen kommt.
[0005] Andere Arbeitszylinder diesen Typs sind beispielsweise aus der
DE 38 31 459 A1 und aus der
US 6,612,221 B1 bekannt geworden. Bei diesen Arbeitszylindern handelt es sich um Linear-Aktoren,
deren Kolben an einer Kolbenstange gewindefrei bzw. gegen eine axiale Bewegung relativ
zu der Kolbenstange gesichert befestigt sind. Auch diese Arbeitszylinder umfassen
konische Bremskörper, die ständig durch die Federkräfte einer oder mehrerer Federn
beaufschlagt sind, wodurch eine reibschlüssige Verriegelung des Kolbens relativ zu
dem Zylinder erreichbar ist. Auch diese Bremskörper können durch Einwirkung von Druckkräften
eines fluiden Druckmittels entgegen den Federkräften der Federn gelöst werden.
[0006] Im Falle der
DE 38 31 459 A1 wirken die konischen Flächen eines als Außenkonus gestalteten und einen Teil des
Kolbens bildenden Klemmansatzes auf die konischen Flächen von mehreren, jeweils mit
einem Innenkonus versehenen, in radialer Richtung elastisch verformbaren Klemmzungen
eines Spreizrings. Diese sind mit Abstand voneinander gleichmäßig über den Umfang
verteilt angeordnet und bilden ebenfalls einen Teil des Kolbens aus. Die von dem jeweiligen
Innenkonus weg weisenden zylindrischen Außenflächen der Klemmzungen liegen den zylindrischen
Innenflächen eines Zylindermantels eines Zylindergehäuses gegenüber. Im Ruhezustand
werden die Klemmzungen beaufschlagt durch die Federkraft von Tellerfedern in radialer
Richtung auswärts gegen den Zylindermantel gedrückt. Durch diese Aufweitung der Spreizzungen
wird eine reibschlüssige Klemmung zwischen den Klemmzungen und dem Zylindergehäuse
bewirkt, wodurch das Zylindergehäuse und der Kolben und damit auch die Kolbenstange
reibschlüssig miteinander gekuppelt festgelegt werden. Diese Konstruktion ist aufwändig
und nicht zum Heben oder Senken von großen Lasten geeignet.
[0007] Im Falle der
US 6,612,221 B1 ist auf einer Kolbenstange ein rohrförmiges konisches Klemmelement mit Außenkonus
vorgesehen, das an einem Zylinder befestigt ist und das dazu bestimmt ist, reibschlüssig
mit der Außenfläche einer Kolbenstange zusammenzuwirken. Auf diesem Klemmelement ist
ein geradliniges, sich in Axialrichtung erstreckendes Kugellager aufgenommen. Auf
diesem Kugellager ist wiederum ein flanschförmiger Brems-Betätigungs-Körper aufgenommen,
der ständig durch die Federkraft mehrerer Druckfedern in axialer Richtung derart beaufschlagt
ist, dass im Ruhezustand die Kolbenstange reibschlüssig mit dem Zylinder verriegelt
ist. Das Kugellager dient dazu, die Reibung zwischen dem Brems-Betätigungs-Körper
und dem Klemm-Element zu reduzieren, so dass es in diesem Bereich zu keinem Verklemmen
kommen kann. Auch dieser Arbeitszylinder ist vergleichsweise aufwändig in Konstruktion
und Herstellung und die Sicherheit gegen Entriegeln ist begrenzt, so dass auch dieser
Arbeitszylinder nicht zum Heben und/oder Senken großer Lasten geeignet ist.
[0008] Aus der
DE 10 2007 024 736 A1 der Anmelderin ist ein mechanisch auf Druck verriegelbarer Verriegelungszylinder
mit einseitiger Fluidgleitlagerung bekannt geworden. Bei diesem Verriegelungszylinder
sind mehrere in Axialrichtung verschiebliche Verriegelungsbolzen vorgesehen, die bedingt
durch die Federkräfte von diesen Verriegelungsbolzen zugeordneten Druckfedern in mit
Auslaufschrägen versehene Verriegelungsausnehmungen eines an einer Spindel drehfest
befestigten flanschförmigen Ansatzes eingreifen können. Dadurch ist eine Drehung der
Spindel in eine Drehrichtung unter Ausbildung einer formschlüssigen Verriegelung blockierbar,
während die Spindel in die andere Drehrichtung um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder
drehbar bleibt. Zur Aufnahme von Axialkräften, die in Lastrichtung auf die Spindel
einwirken, ist der flanschförmige Ansatz mit einem zylindrischen und koaxial zur Drehachse
der Spindel ausgebildeten Stütz- und Lagerkörper ausgebildet, der sich in Axialrichtung
zu dem Zylinderboden des Zylinders hin erstreckt und der an seinem zylinderbodenseitigen
Ende eine normal zu der Drehachse der Spindel ausgebildete ebene Stütz- und Lagerfläche
aufweist. Diese Stütz- und Lagerfläche liegt einer ebenfalls ebenen Gegen-Stütz- und
Lagerfläche einer Gleitlagerscheibe gegenüber, die sich am Zylinderboden abstützt.
Die Stütz- und -Lagerfläche und die Gegen-Stütz- und -Lagerfläche können ein mit fluidem
Druckmittel beaufschlagbares hydrostatisches Fluid-Gleitlager ausbilden. Der flanschförmige
Ansatz stützt sich auf seiner von den Verriegelungsausnehmungen weg weisenden Seite
an einem Nadellager ab, das ebenfalls zur Lagerung der Spindel dient. Die Verriegelungssicherheit
dieses Verriegelungszylinders genügt auch bei großen Lasten und/oder großer Kolbengeschwindigkeit
hohen Ansprüchen. Allerdings ist dieser Verriegelungszylinder dementsprechend aufwändig
konstruiert und erfordert auch einen dementsprechenden Aufwand an Herstellungszeit
und -kosten.
[0009] Es ist demgemäß eine Aufgabe der Erfindung, einen Verriegelungszylinder und ein Verfahren
zur Verriegelung sowie ein Verfahren zur Entriegelung eines Verriegelungszylinders
zur Verfügung zu stellen, der bei vergleichsweise einfacher, platzsparender und robuster
Konstruktion und bei vergleichsweise kostengünstiger Herstellbarkeit, dennoch, selbst
bei großen Lasten, eine hohe Betriebssicherheit über eine lange Zeit bietet.
[0010] Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise insbesondere durch die Merkmale
der Ansprüche 1, 10 und 11 gelöst.
[0011] Dementsprechend betrifft die Erfindung vorzugsweise einen Verriegelungszylinder mit
einem Zylinder und einem Kolben, der mit Hilfe eines einer Seite des Kolbens über
einen Arbeitskanal oder beiden Seiten des Kolbens über diesen Seiten zugeordnete Arbeitskanäle
zuführbaren fluiden Druckmittels parallel zu der Längsachse des Zylinders in eine
erste Richtung und in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung
bewegbar ist, und der mit einem Kolbengewinde versehen ist, das unter Ausbildung eines
nicht selbsthemmenden Gewindes mit einem Spindelgewinde einer reibschlüssig, d.h.
kraftschlüssig durch Reibung und, vorzugsweise ausschließlich, schwerkraftbedingt,
insbesondere durch eine auf den Kolben wirkende Last, selbsttätig bzw. automatisch,
vorzugsweise antriebsfrei, insbesondere ohne Einwirkung bzw. Unterstützung von Kraftspeichern,
beispielsweise Federn, verriegelbaren Spindel in Eingriff steht, die um eine parallel
zur Längsachse des Zylinders angeordnete Drehachse relativ zu dem Zylinder drehbar
und relativ zu dem Zylinder in Axialrichtung bzw. parallel zu ihrer Drehachse, vorzugsweise
nur geringfügig, axial verschiebbar ist, wobei wenigstens zwei in einen gegenseitigen
reibschlüssigen Verriegelungseingriff überführbare Verriegelungs-Stütz-Körper vorgesehen
sind, die dazu bestimmt sind, die Spindel reibschlüssig gegen eine Drehung um ihre
Drehachse zu verriegeln und in die zweite Richtung auf die Spindel wirkende Axialkräfte
aufzunehmen, vorzugsweise derart, dass die Spindel im verriegelten Zustand gegen eine
Bewegung in der zweiten Richtung gesichert an dem Zylinder abgestützt ist, wobei wenigstens
ein erster Verriegelungs-Stütz-Körper der Verriegelungs-Stütz-Körper drehfest, vorzugsweise
starr, mit der Spindel verbunden bzw. an der Spindel befestigt ist und wobei wenigstens
ein zweiter Verriegelungs-Stütz-Körper der Verriegelungs-Stütz-Körper drehfest, vorzugsweise
starr, mit dem Zylinder verbunden bzw. an dem Zylinder befestigt ist, und wobei die
Spindel an wenigstens zwei, vorzugsweise in Axialrichtung beabstandeten, Axiallagern
gelagert ist, von denen ein erstes Axiallager dazu bestimmt ist, in die erste Richtung
auf die Spindel wirkende Axialkräfte aufzunehmen, und von denen ein zweites Axiallager
dazu bestimmt ist, in die zweite Richtung auf die Spindel wirkende Axialkräfte aufzunehmen,
und wobei die Spindel mit einem ersten Lagerkörper verbunden oder ausgebildet ist,
der eine erste Lagerfläche aufweist, die einer zweiten Lagerfläche eines drehfest,
vorzugsweise starr, mit dem Zylinder verbundenen bzw. an dem Zylinder befestigten
zweiten Lagerkörpers, vorzugsweise des Zylinderbodens, gegenüber liegt, und wobei
die erste Lagerfläche des ersten Lagerkörpers und die zweite Lagerfläche des zweiten
Lagerkörpers das zweite Axiallager ausbilden, das als ein, vorzugsweise hydrostatisches,
Fluid-Gleitlager gestaltet ist, das über einen ersten Fluidkanal mit einem bzw. mit
dem fluiden Druckmittel beaufschlagbar bzw. beaufschlagt ist oder wird, und wobei
der erste Verriegelungs-Stütz-Körper als ein erste Verriegelungs-Kegel-Flächen aufweisender,
selbsthemmender bzw. selbsthemmend wirkender, erster Klemm-Kegel-Körper gestaltet
ist und wobei der zweite Verriegelungs-Stütz-Körper als ein zweite Verriegelungs-Kegel-Flächen
aufweisender, selbsthemmender bzw. selbsthemmend wirkender, zweiter Klemm-Kegel-Körper
gestaltet sind, und wobei die Verriegelungs-Kegel-Flächen der Klemm-Kegel-Körper miteinander
selbsthemmend verklemmbar sind bzw. selbsthemmend verklemmt werden.
[0012] Mit anderen Worten können die Klemm-Kegel-Körper, wenn ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen
aneinander anliegen, reibschlüssig durch Haftreibung miteinander selbsthemmend verklemmt
sein bzw. können die Klemm-Kegel-Körper, wenn ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen aneinander
gelegt werden, reibschlüssig durch Haftreibung miteinander selbsthemmend verklemmt
werden.
[0013] Durch die vorstehenden Maßnahmen ist bzw. wird eine reibschlüssige selbsthemmende
Klemm-Verriegelung der Spindel sowohl gegen eine Drehung um ihre Drehachse relativ
zu dem Zylinder als auch gegen eine Bewegung bzw. Verschiebung der Spindel bzw. des
mit dieser drehfest gekoppelten ersten Klemm-Kegel-Körpers in axialer Richtung bzw.
in einer Richtung parallel zu der Drehachse der Spindel erreichbar bzw. erreicht.
[0014] Die Klemm-Kegel-Körper können vorzugsweise kegelstumpfförmig gestaltet sein. Wenigstens
einer der Klemm-Kegel-Körper, insbesondere der erste Klemm-Kegel-Körper kann mit einer
bzw. als eine Kegel-Scheibe oder Kegelstumpf-Scheibe gestaltet sein.
[0015] Der Verriegelungszylinder kann bevorzugt einen hohlen Kolben bzw. eine Kolbenmutter,
mit einem Innengewinde, in Kombination mit einer Spindel mit einem Außengewinde aufweisen.
Es versteht sich jedoch, dass der Verriegelungszylinder alternativ auch eine hohle
Spindel bzw. eine Spindelmutter, mit einem Außengewinde, in Kombination mit einem
Kolben mit einem Außengewinde aufweisen kann.
[0016] Der Verriegelungszylinder kann bevorzugt eine relativ zu dem Zylinder drehbar gelagerte
Gewindespindel in Verbindung mit einer drehfest gegenüber dem Zylinder gelagerte Spindelmutter,
insbesondere mit einem Gewindekolben kombiniert sein, die bzw. der mit einem aus dem
Zylinder herausgeführten Antriebskörper, insbesondere einer Kolbenstange, verbunden
sein kann. Alternativ kann auch in kinematischer Umkehr der Verriegelungszylinder
eine drehfeste Gewindespindel und eine drehbar gelagerte Spindelmutter, insbesondere
einen Gewindekolben, umfassen.
[0017] Der erfindungsgemäße Verriegelungszylinder kann besonders einfach und kostengünstig
in platzsparender und besonders robuster Konstruktion hergestellt werden und bietet
aufgrund der per se selbsthemmenden Klemm-Verriegelung bzw. Verklemmung eine vergleichsweise
hohe Betriebssicherheit in allen erwartbaren Betriebszuständen, also nicht nur im
Normalbetrieb, sondern auch beim Auftreten von Überlasten und/oder auch bei einem
etwaigen Druckausfall bzw. bei einer etwaigen Leckage. Im Gegensatz zu den aus dem
Stand der Technik bekannten reibschlüssig arbeitenden Verriegelungs- bzw. Bremskonstruktionen
wird gemäß der Erfindung eine per se selbsthemmende Verriegelung der Spindel gegenüber
einer Drehung um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder erreichbar bzw. erreicht,
also auch schon ohne dass antriebs- oder lastbezogene Kräfte über die Spindel eingeleitet
werden würden. Mit anderen Worten kann also gemäß der Erfindung eine doppelt bzw.
2-fach selbsthemmende Verriegelung der Spindel relativ zu dem Zylinder erreicht werden.
[0018] Im Gegensatz dazu stehen die Verriegelungszylinder nach dem Stand der Technik, einschließlich
den eingangs erwähnten, aus der
DE-OS 20 39 296 und aus der
DE 196 33 412 A1 bekannt gewordenen, Konstruktionen mit einem zwar schwerkraftbedingt bzw. durch die
auf die Spindel insbesondere durch die zu bewegende Last einwirkende Gewindeaxialkraft
selbsttätig verriegelnden Konstruktion, die insoweit ein selbsthemmend wirkendes Axialhemm-Gleitlager
aufweisen. Allerdings ist es auch schon bei diesen Konstruktionen so, dass die Bremskraft
mit zunehmender Last proportional zunimmt. Unabhängig davon bietet jedoch die erfindungsgemäße
Konstruktion gegenüber dem Stand der Technik erhebliche Vorteile, wie bereits vorstehend
erwähnt.
[0019] Gemäß der Erfindung kann im Stillstand ein besonders großer negativer Wirkungsgrad
verwirklicht werden, wodurch die Sicherheit der Selbsthemmung gegenüber den aus dem
Stand der Technik bekannten Konstruktionen erhöht werden kann.
[0020] Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der erste Verriegelungs-Stütz-Körper und der
erste Lagerkörper einteilig verbunden bzw. hergestellt sind und/oder einen, vorzugsweise
gemeinsamen, ersten Verriegelungs-Stütz- und Lager-Körper ausbilden und/oder dass
der zweite Verriegelungs-Stütz-Körper und der zweite Lagerkörper einteilig verbunden
bzw. hergestellt sind und/oder einen, vorzugsweise gemeinsamen, zweiten Verriegelungs-Stütz-
und Lager-Körper ausbilden. Dadurch lässt sich eine noch weiter vereinfachte, kompakte
und robuste Konstruktion in Verbindung mit einer besonders einfachen kostengünstigen
Herstellung erreichen.
[0021] In erfindungsgemäßer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der erste Verriegelungs-Stütz-
und Lager-Körper als ein erste Verriegelungs-Kegel-Flächen aufweisender, selbsthemmender
bzw. selbsthemmend wirkender, erster Klemm-Kegel-Körper ausgebildet ist und dass der
zweite Verriegelungs-Stütz- und Lager-Körper als ein zweite Verriegelungs-Kegel-Flächen
aufweisender, selbsthemmender bzw. selbsthemmend wirkender, zweiter Klemm-Kegel-Körper
ausgebildet ist. Dadurch lassen sich die vorstehend geschilderten Vorteile in besonderem
Maße erreichen.
[0022] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die ersten
Verriegelungs-Kegel-Flächen des ersten Klemm-Kegel-Körpers mit der Drehachse der Spindel
einen ersten Neigungswinkel ausbilden und dass die zweiten Verriegelungs-Kegel-Flächen
des zweiten Klemm-Kegel-Körpers mit der Längsachse des Zylinders bzw. mit der Drehachse
der Spindel einen zweiten Neigungswinkel ausbilden, wobei der erste Neigungswinkel
und der zweite Neigungswinkel gleich groß ist, vorzugsweise jeweils vier bis zehn
oder dreizehn, insbesondere vier bis sieben Grad, vorzugsweise sechs bis sieben Grad,
beträgt. Auf diese Weise kann in Verbindung mit günstigen Werkstoffpaarungen stets
eine reibschlüssig durch Haftreibung gekennzeichnete Klemmverbindung zwischen den
Klemm-Kegel-Körpern in Verbindung mit einer Selbsthemmung bzw. in Verbindung mit einem
negativen Wirkungsgrad der Verbindung per se erreicht werden. Im Unterschied dazu
hat es sich in aufwändigen Versuchen gezeigt, dass abhängig von den gewählten sinnvoll
erscheinenden Werkstoffpaarungen von Kegel-Körpern, deren Neigungswinkel jeweils größer
ist als 10 bis 13 Grad, keine selbsthemmende Klemm-Verbindung erreicht wird.
[0023] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der erste Klemm-Kegel-Körper
mit einem oder als ein Außenkonus ausgebildet ist und dass der zweite Klemm-Kegel-Körper
mit einem oder als ein Innenkonus ausgebildet ist. Es versteht sich jedoch, dass alternativ
der erste Klemm-Kegel-Körper auch mit einem oder als ein Innenkonus ausgebildet sein
kann und dass der zweite Klemm-Kegel-Körper auch mit einem oder als ein Außenkonus
ausgebildet sein kann.
[0024] Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste Klemm-Kegel-Körper sich konisch in Richtung
zu der Drehachse der Spindel hin und in Richtung von dem Kolben weg bzw. zu einem
Zylinderboden des Zylinders hin verjüngt und/oder dass sich der erste Klemm-Kegel-Körper
konisch in Richtung zu der Drehachse der Spindel hin und in Richtung zu dem Kolben
hin bzw. von dem Zylinderboden weg verjüngt.
[0025] Ferner kann vorgesehen sein, dass die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen des ersten
Klemm-Kegel-Körpers im Bereich bzw. auf dessen in Richtung von dem Kolben weg bzw.
zu einem bzw. dem Zylinderboden des Zylinders hin weisenden Seite angeordnet sind
und dass die zweiten Verriegelungs-Kegel-Flächen des zweiten Klemm-Kegel-Körpers im
Bereich bzw. auf dessen in Richtung zu den Kolben hin bzw. von dem Zylinderboden weg
weisenden Seite angeordnet sind und/oder dass die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen
des ersten Klemm-Kegel-Körpers im Bereich bzw. auf dessen in Richtung zu dem Kolben
hin bzw. von dem Zylinderboden weg weisenden Seite angeordnet sind und dass die zweiten
Verriegelungs-Kegel-Flächen des zweiten Klemm-Kegel-Körpers im Bereich bzw. auf dessen
in Richtung von dem Kolben weg bzw. zu dem Zylinderboden hin weisenden Seite angeordnet
sind.
[0026] In vorteilhafter Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der erste Klemm-Kegel-Körper
ein Ende der Spindel, vorzugsweise ein zylinderbodenseitiges Ende der Spindel, ausbildet.
Mit anderen Worten kann ein Ende der Spindel, vorzugsweise das zylinderbodenseitige
Ende der Spindel, mit dem oder als der erste Klemm-Kegel-Körper ausgebildet sein.
Dadurch ist eine besonders einfach und kostengünstig herstellbare sowie kompakte und
robuste Konstruktion möglich.
[0027] Ferner kann vorgesehen sein, dass der zweite Lagerkörper mit einem bzw. als ein Zylinderboden
des Zylinders oder mit dem bzw. als der Zylinderboden des Zylinders ausgebildet ist
und/oder dass der zweite Lagerkörper als, vorzugsweise einteilig mit dem Zylinder
verbundener bzw. hergestellter, insbesondere sich radial und quer zu der Längsachse
des Zylinders bzw. zu der Drehachse der Spindel erstreckender, Ansatz ausgebildet
ist, der zwischen dem ersten Klemm-Kegel-Körper und dem Kolben angeordnet ist.
[0028] Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste Klemm-Kegel-Körper über das erste Axiallager
an dem fest, vorzugsweise starr, mit dem Zylinder verbundenen Ansatz oder an einem
bzw. dem Zylinderboden gelagert ist.
[0029] Ferner kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem ersten Axiallager um ein Wälzlager,
insbesondere um ein Nadellager, vorzugsweise um ein Ringlager und/oder um ein mit
einem bzw. dem fluiden Druckmittel beaufschlagbares bzw. beaufschlagtes, vorzugsweise
hydrostatisches, Fluid-Gleitlager handelt. Mit anderen Worten können also sowohl das
erste Axiallager als auch das zweite Axiallager als ein, vorzugsweise hydrostatisches,
Fluid-Gleitlager gestaltet sein. Dadurch kann eine noch kostengünstigere und robustere
sowie platzsparendere Konstruktion erreicht werden, bis hin zu einer Konstruktion,
bei der ein erfindungsgemäßer Verriegelungszylinder nicht nur auf Druck oder nur auf
Zug verriegelbar ist, sondern sowohl auf Druck als auch auf Zug.
[0030] Von besonderem Vorteil kann es sein, dass der erste Klemm-Kegel-Körper zumindest
teilweise in einer Ausnehmung, insbesondere in einer Kammer, des Zylinders, vorzugsweise
eines bzw. des Zylinderbodens des Zylinders, aufgenommen ist, die einerseits von einem
bzw. dem Zylinderboden des Zylinders und andererseits durch einen, vorzugsweise einteilig
mit dem Zylinder verbundenen bzw. hergestellten, insbesondere sich radial und quer
zu der Längsachse des Zylinders bzw. zu der Drehachse der Spindel erstreckenden, Ansatz
begrenzt ist. Dadurch kann bei noch immer einfacher und vergleichsweise platzsparender
sowie robuster Konstruktion eine vorteilhafte Basis für eine besonders bevorzugte
Regelung bzw. Steuerung des Verriegelungs- und/oder Abhebevorganges geschaffen werden.
[0031] Dies gilt in besonderem Maße dann, wenn der Ansatz zwischen dem ersten Kegel-Klemm-Körper
und dem Kolben angeordnet ist.
[0032] Diese Vorteile und zusätzlich besonders vorteilhafte Druckverhältnisse können dadurch
erreicht werden, dass der erste Klemm-Kegel-Körper zumindest teilweise in einer Ausnehmung,
insbesondere einer Kammer, des Zylinders, vorzugsweise eines bzw. des Zylinderbodens
des Zylinders, aufgenommen ist, in die der erste Fluidkanal auf einer ersten Seite
des ersten Klemm-Kegel-Körpers mündet, die dessen zu der Drehachse der Spindel hin
geneigten ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen zugeordnet ist. Mit anderen Worten kann
der erste Fluidkanal auf derjenigen Seite des ersten Klemm-Kegel-Körpers angeordnet
sein, zu der sich dessen bzw. die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen hin neigen.
[0033] Eine weitere Verbesserung im Sinne der vorstehenden Vorteile kann dadurch erreicht
werden, dass in die Ausnehmung auf einer von der ersten Seite des ersten Klemm-Kegel-Körpers
weg weisenden zweiten Seite des ersten Klemm-Kegel-Körpers, vorzugsweise unmittelbar
angrenzend an die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen des ersten Klemm-Kegel-Körpers,
ein zweiter Fluidkanal mündet, und wobei im verriegelten Zustand, in dem die Klemm-Kegel-Körper
aneinander anliegen, der erste Fluidkanal und der zweite Fluidkanal durch einen die
ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen enthaltenden Teil des ersten Klemm-Kegel-Körpers
voneinander getrennt, insbesondere gegeneinander abgedichtet sind.
[0034] Ferner kann vorgesehen sein, dass ein zweiter Fluidkanal oder der zweite Fluidkanal
unmittelbar angrenzend an die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen des ersten Klemm-Kegel-Körpers
in die Ausnehmung mündet.
[0035] Eine besonders vorteilhafte Druckverteilung kann dadurch erreicht werden, dass der
erste Fluidkanal oder der zweite Fluidkanal in einem die Drehachse der Spindel enthaltenden
bzw. schneidenden Bereich der Ausnehmung bzw. des Fluid-Gleitlagers mündet.
[0036] Von besonderem Vorteil kann es sein, wenn die Ausnehmung durch eine Dichtung gegenüber
dem Kolben bzw. gegenüber einer bzw. der Arbeitskammer abgedichtet ist, die zwischen
dem Zylinder und dem Kolben ausgebildet ist und die von der dem ersten Klemm-Kegel-Körper
zugewandten Seite des Kolbens, ggf. auch von dem zweiten Lagerkörper und/oder von
dem Ansatz, begrenzt ist und in die der Arbeitskanal mündet. Dadurch können die Betriebstauglichkeit
und die Betriebssicherheit in besonderem Maße erreicht bzw. erhöht werden.
[0037] In ähnlicher Weise kann dies alternativ oder zusätzlich dadurch erreicht werden,
dass der erste Fluidkanal und/oder der zweite Fluidkanal gegenüber einer bzw. der
Arbeitskammer, die zwischen dem Zylinder und dem Kolben ausgebildet ist und die von
der dem ersten Klemm-Kegel-Körper zugewandten Seite des Kolbens, ggf. auch von dem
zweiten Lagerkörper und/oder von dem Ansatz, begrenzt ist und in die der Arbeitskanal
mündet, durch eine bzw. die Dichtung abgedichtet ist bzw. sind.
[0038] Von besonderem Vorteil kann es sein, wenn die Dichtung an einem zwischen dem ersten
Klemm-Kegel-Körper und dem Spindelgewinde und/oder dem Kolben angeordneten gewindefreien
Teil der Spindel anliegt und sich an dem zweiten Lagerkörper und/oder an dem Ansatz
abstützt.
[0039] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Ausnehmung,
in einem die Längsachse des Zylinders bzw. die Drehachse der Spindel enthaltenden
und parallel zu der Längsachse bzw. zu der Drehachse verlaufenden Querschnitt betrachtet,
einen T-förmigen Querschnitt aufweist. Dadurch lässt sich sowohl unter funktionellen
Gesichtspunkten als auch unter Sicherheitsaspekten ein besonders exakt arbeitender
und besonders sicher verriegelnder Verriegelungszylinder verwirklichen. Der erste
Klemm-Kegel-Körper und der zweite Klemm-Kegel-Körper bzw. die von diesem zumindest
teilweise begrenzte Ausnehmung können bevorzugt rotationssymmetrisch gestaltet sein.
Der erste Klemm-Kegel-Körper kann rotationssymmetrisch zu der Drehachse der Spindel
gestaltet sein und der zweite Klemm-Kegel-Körper und/oder die von diesem zumindest
teilweise begrenzte Ausnehmung kann rotationssymmetrisch zu der Längsachse des Zylinders
bzw. zu der Drehachse der Spindel gestaltet sein.
[0040] Eine weiter vereinfachte, platzsparende und robuste Konstruktion kann dadurch erreicht
werden, dass das erste Axiallager und/oder das zweite Axiallager in der Ausnehmung
angeordnet und/oder mit die Ausnehmung begrenzenden Wandteilen ausgebildet ist.
[0041] Eine weiter verbesserte Konstruktion kann dadurch verwirklicht werden, dass das erste
Axiallager zwischen dem ersten Klemm-Kegel-Körper und dem zweiten Lagerkörper und/oder
dem Ansatz angeordnet ist und/oder dass das zweite Axiallager zwischen dem ersten
Klemm-Kegelkörper und dem Ansatz angeordnet ist.
[0042] Besonders vorteilhafte Lager- und Stützverhältnisse können dadurch erreicht werden,
dass das erste Axiallager zumindest teilweise in einer Lager-Ringnut der Ausnehmung
gelagert oder mit einer Lager-Ringnut der Ausnehmung ausgebildet bzw. begrenzt ist.
[0043] Für einen funktionssicheren Betrieb des Verriegelungszylinders kann es von besonderem
Vorteil sein, wenn die erste Lagerfläche des ersten Klemm-Kegel-Körpers, in einer
Projektion senkrecht zu der Drehachse der Spindel betrachtet, also in einer parallel
zu der Drehachse der Spindel verlaufenden Projektionsrichtung, größer ist als eine
Spindelfläche der Spindel, die sich auf der durch die Dichtung von der den ersten
Klemm-Kegel-Körper zumindest teilweise aufnehmenden Ausnehmung abgedichteten Seite
der Dichtung befindet und die in, vorzugsweise direkter bzw. unmittelbarer, Fluidverbindung
mit einer bzw. der Arbeitskammer steht, vorzugsweise mit dem in einer bzw. der Arbeitskammer
befindlichen Druckmittel beaufschlagt ist, die zwischen dem Zylinder und dem Kolben
ausgebildet und von der dem ersten Klemm-Kegel-Körper zugewandten Seite des Kolbens.
ggf. auch von einem bzw. dem zweiten Lagerkörper und/oder dem Ansatz, begrenzt ist
und in die der Arbeitskanal mündet.
[0044] Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die mit dem fluiden Druckmittel
beaufschlagbare bzw. beaufschlagte erste Lagerfläche des ersten Klemm-Kegel-Körpers
einen Außendurchmesser aufweist und dass die Dichtung einen Innendurchmesser aufweist,
wobei der Außendurchmesser der ersten Lagerfläche größer ist, vorzugsweise sehr viel
größer ist, als der Innendurchmesser der Dichtung bzw. als der Außendurchmesser des
gewindefreien Teils der Spindel, an dem die Dichtung anliegt und/oder der in Fluidverbindung
mit der Arbeitskammer steht. Dadurch lassen sich die vorstehend erwähnten Vorteile
ebenfalls erreichen oder weiter verbessern.
[0045] Eine für viele oder sogar alle erwartbaren Betriebszustände geeignete Axiallagerung
der drehbaren Spindel, d. h. in jeder Phase und in jeder Stellung, auch bei einem
Ausfall der Hydraulik bzw. im Leckagefall, kann erreicht werden, wenn das Fluid-Gleitlager
während einer Bewegung des Kolbens sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten
Richtung und/oder während einer, vorzugsweise beliebigen, Drehung der Spindel um ihre
Drehachse, vorzugsweise auch im Zuge bzw. während des Anhaltens des Kolbens, insbesondere
auch in einer beliebigen Haltestellung des Kolbens, mit dem fluiden Druckmittel derart
beaufschlagt ist bzw. wird, dass die Klemm-Kegel-Körper voneinander gelöst sind, insbesondere
derart voneinander abgehoben sind, dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen nicht
berühren, vorzugsweise so dass die Spindel dann entriegelt ist.
[0046] Eine besonders vorteilhafte Entriegelung der selbsthemmend und reibschlüssig durch
Haftreibung verriegelten Klemm-Kegel-Körper kann dadurch erreicht werden, dass wenigstens
einer der Klemm-Kegel-Körper von einer Verriegelungsstellung, in der die Verriegelungs-Kegel-Flächen
der Klemm-Kegel-Körper reibschlüssig durch Haftreibung miteinander selbsthemmend verbunden
bzw. verklemmt, sind, vorzugsweise ausschließlich, durch eine Beaufschlagung des hydrostatischen
Fluid-Gleitlagers mit dem fluiden Druckmittel, insbesondere unter erhöhtem Druck,
in eine, vorzugsweise eine Drehung der Spindel um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder
ermöglichende, Entriegelungsstellung überführbar ist bzw. überführt werden. Auf diese
Weise ist es also möglich, die zunächst selbsthemmend verriegelten Klemm-Kegel-Körper
zumindest so weit in Axialrichtung voneinander zu lösen, dass grundsätzlich eine Drehung
der Spindel relativ zu dem Zylinder und mithin also eine Entriegelung der Spindel
erreichbar ist, wobei noch immer eine reibschlüssige Verbindung zwischen den korrespondierenden
Klemm-Kegel-Körpern aufrechterhalten sein bzw. werden kann. Folglich kann also die
Reibung zwischen den korrespondierenden Klemm-Kegel-Körpern auch gestuft oder kontinuierlich
geregelt werden.
[0047] Ferner kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Klemm-Kegel-Körper von einer
Verriegelungsstellung, in der die Verriegelungs-Kegel-Flächen der Klemm-Kegel-Körper
reibschlüssig durch Haftreibung miteinander selbsthemmend verbunden bzw. verklemmt
sind, vorzugsweise ausschließlich, durch eine Beaufschlagung des hydrostatischen Fluid-Gleitlagers
mit dem fluiden Druckmittel, vorzugsweise unter erhöhtem Druck, in eine, vorzugsweise
eine Drehung der Spindel um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder ermöglichende,
Abhebe- und Entriegelungsstellung überführt werden, in welcher die Klemm-Kegel-Körper
voneinander abgehoben sind, so dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen nicht mehr
berühren. Folglich kann also auf diese Weise eine vollständige Entriegelung der korrespondierenden
Klemm-Kegel-Körper verwirklicht werden, so dass dann zwischen den korrespondierenden
Klemm-Kegel-Körpern quasi keine Reibung mehr stattfindet, sieht man einmal von der
in der Regel vernachlässigbaren Reibung durch das zwischen den Klemm-Kegel-Körpern
vorhandene Druckmittel ab.
[0048] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in
einem Gehäuse, vorzugsweise in einem im Bereich der Axiallager und/oder eines Zylinderbodens
des Zylinders oder in dem Zylinderboden vorgesehenen Endgehäuse, Fluidkanäle bzw.
Strömungs- und Verbindungskanäle und eine Steuereinheit ausbildende Steuer- und/oder
Regelorgane zwischen Anschlussleitungen bzw. Bohrungen für eine wechselweise Zuleitung
bzw. Ableitung des Druckmediums und Fluidkanälen bzw. -leitungen zu beiderseits des
Kolbens vorgesehenen Arbeitskammern und zu dem Fluidgleitlager angeordnet sind. Durch
diese Maßnahmen erhält man eine besonders kompakte Einheit. Durch die Integration
der Steuereinheit, können externe Steuer- und/oder Regelorgane nebst den zugehörigen,
gegen Beschädigungen anfälligen Leitungen wegfallen bzw. werden diese nicht benötigt.
Die Montagesicherheit wird verbessert bei einm zugleich reduziertem Montageaufwand.
[0049] Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die, vorzugsweise
alle, Steuer- und/oder Regelorgane der Steuereinheit durch das Druckmittel eigenmediumbetätigt
bzw. eigenmediumgesteuert sind bzw. werden. Auf diese Weise erhält man eine noch platzsparendere
und robuste sowie noch kostengünstiger herstellbare Konstruktion. Vorzugsweise kann
auf elektrische Leitungen komplett verzichtet werden. Der Verriegelungszylinder kann
vorzugsweise ausschließlich mittels einer Pumpe für das Druckmedium über lange Zeit
sicher betrieben werden.
[0050] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass zwischen einem mit einer ersten Arbeitskammer fluidverbundenen ersten Arbeitskanal
und einem zweiten Fluidkanal, insbesondere einem bzw. dem Rück- bzw. Ablaufkanal,
ein Mittel zur Begrenzung des Druckes und/oder Volumenstromes des Druckmittels über
bzw. durch einen bzw. in einem Durchgangsweg zwischen dem ersten Arbeitskanal und
dem zweiten Fluidkanal abhängig von dem Druck in einem mit einer zweiten Arbeitskammer
fluidverbundenen zweiten Arbeitskanal, angeordnet ist, wobei die erste Arbeitskammer
einer ersten Seite des Kolbens zugeordnet, vorzugsweise von dieser begrenzt, ist und
in der, insbesondere zweiten, Richtung einer axialen Bewegung des Kolbens parallel
zu der Längsachse des Zylinders bzw. parallel zu der Drehachse der Spindel betrachtet
hinter bzw. nach dem Kolben angeordnet ist, und wobei die zweite Arbeitskammer einer
zweiten Seite des Kolbens zugeordnet, vorzugsweise von dieser begrenzt, ist und in
der besagten Richtung betrachtet, vor dem Kolben angeordnet ist. Dadurch kann abhängig
von dem Druck des Druckmittels in einer Arbeitskammer der Druck des Druckmittels in
einer auf der anderen Seite des Kolbens vorgesehenen Arbeitskammer derart gesteuert
bzw. geregelt werden, dass stets ein ausreichender Gegendruck ausgebildet ist, so
dass eine unkontrollierte Axialbewegung, insbesondere ein unkontrolliertes Voreilen,
des Kolbens und folglich der Kolbenstange sowie der Last vermieden bzw. verhindert
werden kann.
[0051] Bei dem besagten Mittel kann es sich um ein Senkbremsventil bzw. um ein Lasthalte-Senkbremsventil
handeln. Dieses kann bevorzugt mit einem mit der zweiten Arbeitskammer fluidverbundenen
Steuerkanal zur Steuerung bzw. Regelung eines dem Druck in der zweiten Arbeitskammer
entgegen wirkenden Gegendruckes in der ersten Arbeitskammer gekoppelt bzw. fluidverbunden
sein. Dadurch kann eine unkontrollierte Axialbewegung, insbesondere ein Voreilen,
des Kolbens in einer bzw. der, insbesondere zweiten, Richtung vermieden bzw. verhindert
werden. Parallel geschaltet zu einem derartigen Mittels bzw. parallel zu dem Eingang
und Ausgang eines derartigen Senkbremsventils oder Lasthaltesenkbremsventils kann
bevorzugt ein Mittel zum Absperren eines Durchgangsweges in einer Strömungsrichtung
und zum Freigeben des Durchgangsweges in einer entgegen gesetzten Strömungsrichtung
vorgesehen sein. Bei einem derartigen Mittel kann es sich bevorzugt um ein Rückschlagventil
handeln.
[0052] Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zwischen einem mit dem Fluidgleitlager fluidverbundenen
Fluidkanal und zwei wechselweise als Vorlaufkanal oder Rücklaufkanal dienenden Anschlusskanälen
ein Mittel zum Freigeben eines ersten Durchgangsweges zwischen dem Fluidkanal und
einem ersten Anschlusskanal der Anschlusskanäle und zum, vorzugsweise im wesentlichen
gleichzeitigen, Absperren eines zweiten Durchgangsweges zwischen dem Fluidkanal und
einem zweiten Anschlusskanal der Anschlusskanäle oder zum Freigeben des zweiten Durchgangsweges
zwischen dem Fluidkanal und dem zweiten Anschlusskanal und zum, vorzugsweise im wesentlichen
gleichzeitigen, Absperren des ersten Durchgangsweges zwischen dem Fluidkanal und dem
ersten Anschlusskanal angeordnet ist. Bei einem derartigen Mittel kann es sich bevorzugt
um ein Wechselventil handeln und/oder kann ein derartiges Mittel mit Doppelrückschlagventilen
ausgebildet sein. Dadurch kann eine noch kompaktere und robustere Konstruktion erreicht
werden, in Verbindung mit einem über lange Zeit sicheren Betrieb.
[0053] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass zwischen einem ersten Fluidkanal, der dann, wenn die Verriegelungs-Stütz-Körper
bzw. die Klemm-Kegel-Körper miteinander verklemmt sind, gegenüber dem mit dem Fluidgleitlager
fluidverbundenen Fluidkanal abgesperrt ist und der dann, wenn die Verriegelungs-Stütz-Körper
bzw. die Klemm-Kegel-Körper voneinander abgehoben sind, mit dem Fluidkanal fluidverbunden
ist, und einem zweiten Fluidkanal, der mit einer bzw. der Arbeitskammer, vorzugsweise
mit einer bzw. der zweiten Arbeitskammer fluidverbunden ist, die zwischen dem Kolben
und einem dem freien Ende der Spindel zugeordneten Deckel des Zylinders angeordnet
ist, fluidverbunden ist, ein Mittel zum bedarfsweise bzw. schaltbaren Absperren oder
Freigeben bzw. zum bedarfsweise Drosseln oder Freigeben eines Durchgangsweges zwischen
dem ersten Fluidkanal und dem zweiten Fluidkanal, angeordnet ist. Bei einem derartigen
Mittel kann es sich bevorzugt um ein Absperr- bzw. Durchgangsventil oder um ein Drossel-/Durchgangs-Wechsel-Ventil,
insbesondere um ein 2-2-Wegeventil, handeln. Dieses kann bevorzugt mit einem Schalt-
bzw. Betätigungskanal gekoppelt bzw. fluidverbunden sein, über den bei dessen Beaufschlagung
mit dem Druckmittel ein Umschalten von einer Durchlassstellung in eine Sperrstellung
oder von einer Durchlassstellung in eine Drosselstellung erreicht werden kann. Dadurch
kann ein noch sicherer Betrieb des erfindungsgemäßen Verriegelungszylinders verwirklicht
werden.
[0054] Die Erfindung betrifft vorzugsweise auch ein Verfahren zur drehfesten reibschlüssigen
Verriegelung einer um eine Drehachse drehbaren Spindel eines, vorzugsweise einzelne
oder mehrere der vorstehenden Merkmale, insbesondere die Merkmale wenigstens eines
Anspruches der Ansprüche 1 bis 9 und/oder die Merkmale der kennzeichnenden Teile wenigstens
eines Anspruches der Ansprüche 1 bis 9, aufweisenden Verriegelungszylinders, gegen
eine Drehung um ihre Drehachse relativ zu einem Zylinder des Verriegelungszylinders,
der einen Kolben aufweist, der mit Hilfe eines einer Seite des Kolbens über einen
Arbeitskanal oder beiden Seiten des Kolbens über diesen Seiten zugeordnete Arbeitskanäle
zuführbaren fluiden Druckmittels parallel zu der Längsachse des Zylinders in eine
erste Richtung und in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung
bewegbar ist, und der mit einem Kolbengewinde versehen ist, das unter Ausbildung eines
nicht selbsthemmenden Gewindes mit einem Spindelgewinde der reibschlüssig, d.h. kraftschlüssig
durch Reibung, vorzugsweise ausschließlich, insbesondere schwerkraftbedingt, vorzugsweise
durch eine auf den Kolben wirkende Last, selbsttätig bzw. automatisch, vorzugsweise
antriebsfrei, insbesondere ohne Einwirkung bzw. Unterstützung von Kraftspeichern,
beispielsweise Federn, verriegelbaren Spindel in Eingriff steht, die um ihre parallel
zur Längsachse des Zylinders angeordnete Drehachse relativ zu dem Zylinder drehbar
und relativ zu dem Zylinder in Axialrichtung bzw. parallel zu ihrer Drehachse, vorzugsweise
nur geringfügig, axial verschiebbar ist, wobei wenigstens zwei in einen gegenseitigen
reibschlüssigen Verriegelungseingriff überführbare Verriegelungs-Stütz-Körper vorgesehen
sind, die dazu bestimmt sind, die Spindel reibschlüssig gegen eine Drehung um ihre
Drehachse zu verriegeln und in die zweite Richtung auf die Spindel wirkende Axialkräfte
aufzunehmen, vorzugsweise derart, dass die Spindel im verriegelten Zustand gegen eine
Bewegung in der zweiten Richtung gesichert an dem Zylinder abgestützt ist, wobei wenigstens
ein erster Verriegelungs-Stütz-Körper der Verriegelungs-Stütz-Körper drehfest, vorzugsweise
starr, mit der Spindel verbunden bzw. an der Spindel befestigt ist und wobei wenigstens
ein zweiter Verriegelungs-Stütz-Körper der Verriegelungs-Stütz-Körper drehfest, vorzugsweise
starr, mit dem Zylinder verbunden bzw. an dem Zylinder befestigt ist, und wobei die
Spindel an wenigstens zwei, vorzugsweise in Axialrichtung beabstandeten, Axiallagern
gelagert ist, von denen ein erstes Axiallager dazu bestimmt ist, in die erste Richtung
auf die Spindel wirkende Axialkräfte aufzunehmen, und von denen ein zweites Axiallager
dazu bestimmt ist, in die zweite Richtung auf die Spindel wirkende Axialkräfte aufzunehmen,
und wobei die Spindel mit einem ersten Lagerkörper verbunden oder ausgebildet ist,
der eine erste Lagerfläche aufweist, die einer zweiten Lagerfläche eines drehfest,
vorzugsweise starr, mit dem Zylinder verbundenen bzw. an diesem befestigten zweiten
Lagerkörpers, vorzugsweise des Zylinderbodens, gegenüber liegt, und wobei die erste
Lagerfläche des ersten Lagerkörpers und die zweite Lagerfläche des zweiten Lagerkörpers
das zweite Axiallager ausbilden, das als ein, vorzugsweise hydrostatisches, Fluid-Gleitlager
gestaltet ist, das über einen ersten Fluidkanal mit einem bzw. mit dem fluiden Druckmittel
beaufschlagbar bzw. beaufschlagt ist oder wird, und wobei wenigstens einer der Verriegelungs-Stütz-Körper
von einer eine Drehung der Spindel um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder ermöglichenden
Entriegelungsstellung, vorzugsweise in einer bzw. der Axialrichtung parallel zu der
Drehachse der Spindel bzw. zu der Längsachse des Zylinders, in eine Verriegelungsstellung
überführt, vorzugsweise verschoben, wird, in welcher die Verriegelungs-Stütz-Körper
reibschlüssig durch Haftreibung drehfest und derart miteinander selbsthemmend verklemmt
sind, dass Sie nur unter Ausübung von die Verklemmung lösenden Lösekräften in die
Entriegelungsstellung überführbar sind. Durch ein derartiges Verfahren kann eine besonders
einfache und sichere Verriegelung der Spindel und folglich des Kolbens relativ zu
dem Zylinder erreicht werden.
[0055] In Weiterbildung dieses Verfahrens kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass wenigstens
einer der Verriegelungs-Stütz-Körper von einer Entriegelungsstellung, in welcher die
Spindel um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder im Wesentlichen ungehindert bzw.
frei drehbar ist, vorzugsweise in einer bzw. der Axialrichtung parallel zu der Drehachse
der Spindel bzw. zu der Längsachse des Zylinders, in die Verriegelungsstellung überführt
wird, in welcher die Verriegelungs-Stütz-Körper reibschlüssig durch Haftreibung drehfest
und derart miteinander selbsthemmend verklemmt sind, dass Sie nur unter Ausübung von
die Verklemmung lösenden Lösekräften in die Entriegelungsstellung überführbar sind,
in welcher die Spindel um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder im Wesentlichen ungehindert
bzw. frei drehbar ist.
[0056] Ferner kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungs-Kegel-Flächen aufweisenden Verriegelungs-Stütz-Körper
von einer Abhebe- und Entriegelungsstellung, in welcher die Verriegelungs-Stütz-Körper
voneinander derart abgehoben sind, dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen nicht
berühren, vorzugsweise in einer bzw. der Axialrichtung parallel zu der Drehachse der
Spindel bzw. zu der Längsachse des Zylinders, in eine Anlage- und Verriegelungsstellung
überführt werden, in welcher die Verriegelungs-Kegel-Flächen der Verriegelungs-Stütz-Körper
aneinander anliegen und reibschlüssig durch Haftreibung drehfest und derart miteinander
selbsthemmend verklemmt sind, dass Sie nur unter Ausübung von die Verklemmung lösenden
Trennkräften in die Abhebe- und Entriegelungsstellung überführbar sind.
[0057] Die Erfindung betrifft vorzugsweise auch ein Verfahren zur Entriegelung einer drehfest
und reibschlüssig, d.h. kraftschlüssig durch Reibung, insbesondere schwerkraftbedingt,
vorzugsweise durch eine auf den Kolben wirkende Last, selbsttätig bzw. automatisch,
vorzugsweise antriebsfrei, insbesondere ohne Einwirkung bzw. Unterstützung von Kraftspeichern,
beispielsweise Federn, gegen eine Drehung um ihre Drehachse relativ zu einem Zylinder
eines, vorzugsweise einzelne oder mehrere der vorstehenden Merkmale, insbesondere
die Merkmale wenigstens eines Anspruches der Ansprüche 1 bis 9und/oder die Merkmale
der kennzeichnenden Teile wenigstens eines Anspruches der Ansprüche 1 bis 9, aufweisenden
Verriegelungszylinders, verriegelten Spindel des Verriegelungszylinders, der einen
Kolben aufweist, der mit Hilfe eines einer Seite des Kolbens über einen Arbeitskanal
oder beiden Seiten des Kolbens über diesen Seiten zugeordnete Arbeitskanäle zuführbaren
fluiden Druckmittels parallel zur Längsachse des Zylinders in eine erste Richtung
und in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung bewegbar ist, und
der mit einem Kolbengewinde versehen ist, das unter Ausbildung eines nicht selbsthemmenden
Gewindes mit einem Spindelgewinde der Spindel in Eingriff steht, die im entriegelten
Zustand um ihre parallel zur Längsachse des Zylinders angeordnete Drehachse relativ
zu dem Zylinder drehbar und relativ zu dem Zylinder in Axialrichtung bzw. parallel
zu ihrer Drehachse, vorzugsweise nur geringfügig, axial verschiebbar ist, wobei wenigstens
zwei Verriegelungs-Stütz-Körper vorgesehen sind, mittels derer die Spindel im verriegelten
Zustand reibschlüssig gegen eine Drehung um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder
verriegelt ist, wobei die Verriegelungs-Stütz-Körper in die zweite Richtung auf die
Spindel wirkende Axialkräfte aufnehmen, vorzugsweise derart, dass die Spindel im verriegelten
Zustand gegen eine Bewegung in der zweiten Richtung gesichert an dem Zylinder abgestützt
ist, wobei die Verriegelungs-Stütz-Körper in eine Entriegelungsstellung überführbar
sind, in der die Spindel um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder drehbar ist, und
wobei wenigstens ein erster Verriegelungs-Stütz-Körper der Verriegelungs-Stütz-Körper
drehfest, vorzugsweise starr, mit der Spindel verbunden bzw. an der Spindel befestigt
ist und wobei wenigstens ein zweiter Verriegelungs-Stütz-Körper der Verriegelungs-Stütz-Körper
drehfest, vorzugsweise starr, mit dem Zylinder verbunden bzw. an dem Zylinder befestigt
ist, und wobei die Spindel an wenigstens zwei, vorzugsweise in Axialrichtung beabstandeten,
Axiallagern gelagert ist, von denen ein erstes Axiallager dazu bestimmt ist, in die
erste Richtung auf die Spindel wirkende Axialkräfte aufzunehmen, und von denen ein
zweites Axiallager dazu bestimmt ist, in die zweite Richtung auf die Spindel wirkende
Axialkräfte aufzunehmen, und wobei die Spindel mit einem ersten Lagerkörper verbunden
oder ausgebildet ist, der dazu bestimmt ist, in der zweiten Richtung auf die Spindel
wirkende Axialkräfte aufzunehmen und der eine erste Lagerfläche aufweist, die einer
zweiten Lagerfläche eines drehfest, vorzugsweise starr, mit dem Zylinder verbundenen
bzw. an diesem befestigten zweiten Lagerkörpers, vorzugsweise des Zylinderbodens,
gegenüber liegt, und wobei die erste Lagerfläche des ersten Lagerkörpers und die zweite
Lagerfläche des zweiten Lagerkörpers das zweite Axiallager ausbilden, das als ein,
vorzugsweise hydrostatisches, Fluid-Gleitlager gestaltet ist, das über einen ersten
Fluidkanal mit einem bzw. mit dem fluiden Druckmittel beaufschlagbar bzw. beaufschlagt
ist oder wird, und wobei wenigstens einer der Verriegelungs-Stütz-Körper von einer
Verriegelungsstellung, in welcher die Verriegelungs-Stütz-Körper reibschlüssig durch
Haftreibung drehfest und derart miteinander selbsthemmend verklemmt sind, dass sie
nur unter Ausübung von die Verklemmung lösenden Lösekräften, vorzugsweise in einer
bzw. der Axialrichtung parallel zu der Drehachse der Spindel bzw. zu der Längsachse
des Zylinders, in eine eine Drehung der Spindel um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder
ermöglichende Entriegelungsstellung überführbar sind, in die Entriegelungsstellung
überführt, vorzugsweise verschoben, wird. Dadurch kann eine erfindungsgemäße Klemm-Verbindung
besonders einfach gelöst bzw. entriegelt werden.
[0058] Die Entriegelung kann in besonders einfacher Art und Weise dadurch erreicht werden,
dass die Verriegelungs-Stütz-Körper von der Verriegelungsstellung, in der sie reibschlüssig
durch Haftreibung miteinander selbsthemmend verklemmt sind, vorzugsweise ausschließlich,
durch eine Beaufschlagung des hydrostatischen Fluid-Gleitlagers mit dem fluiden Druckmittel
unter erhöhtem Druck, vorzugsweise in einer bzw. der Axialrichtung parallel zu der
Drehachse der Spindel bzw. zu der Längsachse des Zylinders, in eine eine Drehung der
Spindel um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder ermöglichende Entriegelungsstellung
überführt werden oder in eine Entriegelungsstellung überführt werden, in welcher die
Spindel relativ zu dem Zylinder im Wesentlichen ungehindert bzw. frei drehbar ist.
[0059] Ferner kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungs-Kegel-Flächen aufweisenden Verriegelungs-Stütz-Körper
von der Verriegelungsstellung, in der sie reibschlüssig durch Haftreibung miteinander
selbsthemmend verklemmt sind, vorzugsweise ausschließlich, durch eine Beaufschlagung
des hydrostatischen Fluid-Gleitlagers mit dem fluiden Druckmittel unter erhöhtem Druck,
vorzugsweise in einer bzw. der Axialrichtung parallel zu der Drehachse der Spindel
bzw. zu der Längsachse des Zylinders, in eine, vorzugsweise eine Drehung der Spindel
um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder ermöglichende, Abhebe- und Entriegelungsstellung
überführt werden, in welcher die Verriegelungs-Stütz-Körper voneinander abgehoben
sind, so dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen nicht mehr berühren.
[0060] Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Durchführung des Entriegelungsverfahrens kann
vorgesehen sein, dass, vorzugsweise mit Hilfe einer bzw. der Steuerungseinrichtung,
zuerst das Fluidgleitlager mit dem Druckmittel beaufschlagt wird, um eine Drehung
der Spindel um ihre Drehachse relativ zu dem Zylinder zu ermöglichen und/oder um ein
Abheben der Verriegelungs-Stütz-Körper bzw. der Klemm-Kegel-Körper von der Verriegelungsstellung,
in der sie reibschlüssig durch Haftreibung miteinander verklemmt sind, in eine Abhebe-
und Entriegelungsstellung zu bewirken, in welcher die Verriegelungs-Stütz-Körper bzw.
die Klemm-Kegel-Körper voneinander abgehoben sind, so dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen
zumindest teilweise nicht mehr berühren, und dass erst anschließend das Druckmittel
einer Arbeitskammer zugeführt wird, die einer Seite des Kolbens zugeordnet, vorzugsweise
von dieser begrenzt, ist, entweder um eine Bewegung des Kolbens in einer Axialrichtung
parallel zu der Längsachse des Zylinders bzw. parallel zu der Drehachse der Spindel
zu ermöglichen, zu unterstützen bzw. zu bewirken oder wodurch eine Bewegung des Kolbens
in der Axialrichtung ermöglicht, unterstützt bzw. bewirkt wird. Eine derartige Verfahrensweise
hat besondere Vorteile, wenn der Kolben bzw. die Kolbenstange axial, insbesondere
in Richtung einer zu bewegenden Last, bewegt werden soll, insbesondere um einen betriebsbedingten
Verschleiß zu minimieren bzw. um überhaupt eine Axialbewegung des Kolbens bzw. der
Kolbenstange zu ermöglichen.
[0061] In besonders bevorzugter Weiterbildung kann zuerst das Fluidgleitlager über einen
bzw. den Fluidkanal bzw. Zuleitungskanal mit dem Druckmittel beaufschlagt werden,
wodurch ein Abheben der Verriegelungs-Stütz-Körper bzw. der Klemm-Kegel-Körper, von
der Verriegelungsstellung, in der sie reibschlüssig durch Haftreibung miteinander
verklemmt sind, in eine Abhebe- und Entriegelungsstellung, bewirkt wird, in welcher
die Verriegelungs-Stütz-Körper bzw. die Klemm-Kegel-Körper zumindest teilweise voneinander
abgehoben sind, so dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen zumindest teilweise
nicht mehr berühren und dadurch ein Durchgangsweg bzw. Spalt zwischen und entlang
der sich im abgehobenen Zustand gegenüber liegenden Verriegelungs-Kegel-Flächen eröffnet
bzw. ausgebildet wird, der mit einem bzw. dem Fluidkanal bzw. Ableitungskanal fluidverbunden
ist, der, vorzugsweise über einen bzw. den Arbeitskanal, mit der Arbeitskammer fluidverbunden
ist oder wird, so dass der Kolben mit dem durch den Fluid- bzw. Ableitungskanal in
die Arbeitskammer zugeführten bzw. strömenden Druckmittel beaufschlagt wird, entweder
um eine Bewegung des Kolbens in einer Axialrichtung parallel zu der Längsachse des
Zylinders bzw. parallel zu der Drehachse der Spindel zu ermöglichen, zu unterstützen
bzw. zu bewirken, oder wodurch eine Bewegung des Kolbens in der Axialrichtung ermöglicht,
unterstützt bzw. bewirkt wird. Dadurch kann bei besonders kompakter und kostengünstiger
Konstruktion ein besonders sicherer Betrieb verwirklicht werden.
[0062] In besonders vorteilhafter Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungs-Stütz-Körper
als selbsthemmende bzw. selbsthemmend wirkende Klemm-Kegel-Körper gestaltet sind.
[0063] Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von ersten Klemm-Kegel-Körpern,
vorzugsweise von zwei ersten Klemm-Kegel-Körpern drehfest mit der Spindel verbunden
bzw. an der Spindel befestigt sind und dass eine, vorzugsweise zahlenmäßig entsprechende,
Mehrzahl von zweiten Klemm-Kegel-Körpern, vorzugsweise von zwei zweiten Klemm-Kegel-Körpern,
drehfest mit dem Zylinder verbunden bzw. an dem Zylinder befestigt sind. Ferner kann
vorgesehen sein, dass die ersten Klemm-Kegel-Körper einteilig als ein Klemm-Doppel-Kegel-Körper
gestaltet bzw. hergestellt sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein,
dass der erste Klemm-Kegel-Körper und/oder dass der zweite Klemm-Kegel-Körper jeweils
als ein Klemm-Doppel-Kegel-Körper gestaltet ist bzw. sind. Durch die vorstehenden
Maßnahmen lässt sich ein Verriegelungszylinder verwirklichen, der sowohl auf Druck
als auch auf Zug in der erfindungsgemäßen Art und Weise verriegelbar ist. Bevorzugt
können der bzw. die Klemm-Doppel-Kegel-Körper symmetrisch zu einer senkrecht zu der
Drehachse der Spindel bzw. senkrecht zu der Längsachse des Zylinders verlaufenden
Achse bzw. Ebene ausgebildet sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Klemm-Kegel-Körper,
insbesondere des Klemm-Doppel-Kegel-Körpers, jeweils als Außenkonus oder als Innenkonus
gestaltet sind. Die Verriegelungs-Kegel-Flächen der Klemm-Kegel-Körper, insbesondere
des Klemm-Doppel-Kegel-Körpers, können mit der Drehachse der Spindel bzw. mit der
Längsachse des Zylinders einen unterschiedlich großen Neigungswinkel oder bevorzugt
einen gleich großen Neigungswinkel ausbilden bzw. einschließen. Die Verriegelungs-Kegel-Flächen
der Klemm-Kegel-Körper, insbesondere des jeweiligen Klemm-Doppel-Kegel-Körpers, können
in gleiche oder bevorzugt in unterschiedliche Richtungen weisen. Die Verriegelungs-Kegel-Flächen
der Klemm-Kegel-Körper, vorzugsweise eines ersten Klemm-Doppel-Kegel-Körpers, können
voneinander weg weisen und die Verriegelungs-Kegel-Flächen der Klemm-Kegel-Körper,
vorzugsweise eines zweiten Klemm-Doppel-Kegel-Körpers, können aufeinander zu weisen
bzw. sich gegenüber liegen.
[0064] Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungs-Kegel-Flächen der Klemm-Kegel-Körper,
vorzugsweise eines ersten Klemm-Doppel-Kegel-Körpers, aufeinander zu weisen bzw. gegenüber
liegen können und dass die Verriegelungs-Kegel-Flächen der Klemm-Kegel-Körper, vorzugsweise
eines zweiten Klemm-Doppel-Kegel-Körpers, voneinander weg weisen können.
[0065] Es versteht sich, dass die vorstehenden Merkmale im Rahmen der Ausführbarkeit einzeln
oder in beliebiger Kombination miteinander kombinierbar sind.
[0066] Weitere Merkmale, Vorteile und Gesichtspunkte der Erfindung gehen aus dem nachfolgenden
Beschreibungsteil hervor, in dem zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Figuren beschrieben sind.
[0067] Es zeigen:
- Fig. 1
- einen erfindungsgemäßen auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinder in einem Längsquerschnitt
in einer teilweise schematisierten Darstellung;
- Fig. 2
- einen erfindungsgemäßen auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinder in einem Längsquerschnitt
in einer teilweise schematisierten Darstellung;
- Fig. 3
- einen auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinder in einer Ansicht gemäß Fig. 1,
mit einer schematischen Darstellung einer integrierten Steuereinheit;
- Fig. 4
- einen auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinder in einer Ansicht gemäß Fig. 2,
mit einer schematischen Darstellung einer integrierten Steuereinheit.
[0068] In Figur 1 ist ein auf Druck verriegelbarer Verriegelungszylinder 20 und in Figur
2 ist ein auf Zug verriegelbarer Verriegelungszylinder 120 jeweils in einem Längsquerschnitt
veranschaulicht. Gleiche Bauteile, Elemente und Richtungspfeile sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Unterschiedliche Bauteile, Elemente und Pfeile sind bei dem
auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinder 120 mit 100er-Ziffern bezeichnet, während
entsprechende Bauteile, Elemente und Pfeile bei dem auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinder
20 mit 10er-Ziffern bezeichnet sind.
[0069] Jeder Verriegelungszylinder 20, 120 umfasst einen Zylinder und einen darin in Axialrichtung
59 verschieblich, jedoch drehfest zu dem Zylinder 21 gelagerten Kolben 22. Der Kolben
22 ist gegenüber der Zylinderinnenwand des Zylinders 21 durch eine Ringdichtung 37
abgedichtet und ist auf seinen in Richtung der Längsachse 25 des Zylinders 21 voneinander
weg weisenden Seiten 23.1, 23.2 durch ein fluides, insbesondere hydraulisches, Druckmittel,
vorzugsweise Öl, beaufschlagbar, um eine druckmittelunterstützte Bewegung des Kolbens
22 in einer ersten Richtung 31 oder in einer zweiten Richtung 32 zu ermöglichen. Bei
dem auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinder 20 handelt es sich bei der ersten
Richtung 31 um die Ausfahrrichtung und bei der zweiten Richtung 32 um die Einfahrrichtung
des Kolbens 22. Im Unterschied dazu handelt es sich bei dem auf Zug verriegelbaren
Verriegelungszylinder 120 bei der ersten Richtung 31 um die Einfahrrichtung und bei
der zweiten Richtung 32 um die Ausfahrrichtung des Kolbens 22. Das Druckmittel kann
über einen ersten Arbeitskanal 24.1 auf der einem Zylinderboden 40 zugewandten Seite
23.1 des Kolbens 22 in eine erste Arbeitskammer 48 zugeführt werden, um eine Bewegung
des Kolbens 22 längs des Zylinders 21 in der zweiten Richtung 32 erreichen zu können.
Außerdem ist das Druckmittel über einen zweiten Arbeitskanal 24.2 auf einer zweiten
Seite 23.2 des Kolbens 22, die von dessen ersten Seite 23.1 weg weist, in eine zweite
Arbeitskammer 49 zuführbar, um eine Bewegung des Kolbens 22 längs des Zylinders 21
in der ersten Richtung 31 erreichen zu können.
[0070] Die erste Arbeitskammer 48 ist gegenüber der zweiten Arbeitskammer 49 über eine Ringdichtung
37 des Kolbens 22 abgedichtet. Die Dichtung 37 stützt sich in einer nach außen zur
Zylindermantelinnenwand offenen Ringnut des Kolbens 22 ab. Der Kolben 22 bildet einen
Ansatz, der drehfest mit der Kolbenstange 22.1 verbunden ist. Die Kolbenstange 22.1
erstreckt sich ausgehend von der ringförmigen zweiten Seite 23.2 des Kolbens 22 in
Axialrichtung 59 koaxial zu der Längsachse 25 des Zylinders 21 bzw. zu der Drehachse
33 der Spindel 30. Der Kolben 22 ist als ein rohrförmiger Hohlkörper gestaltet und
weist ein auch als Kolbengewinde 26 bezeichnetes Innengewinde auf. Der Kolben 22 kann
auch als eine Kolbenmutter bezeichnet werden. Das Kolbengewinde 26 steht im Eingriff
mit einem auch als Spindelgewinde 28 bezeichneten Außengewinde der Spindel 30, auf
welcher der Kolben 22 geführt ist. Das Kolbengewinde 26 und das Spindelgewinde 28
bilden ein nicht selbsthemmendes Gewinde 27 aus. Vorzugsweise ist das nicht selbsthemmende
Gewinde 27 rechtsgängig gestaltet, kann aber auch linksgängig gestaltet sein. Vorzugsweise
ist das Kolbengewinde 26 und das Spindelgewinde 28 jeweils als ein, insbesondere mehrgängiges,
Steilgewinde, vorzugsweise Trapez-Steilgewinde, gestaltet. Bevorzugt kann ein achtgängiges
Steilgewinde eingesetzt sein. Der Zylinder 21 ist an seiner dem freien Ende 71 der
Spindel 30 zugeordneten Seite durch einen die Kolbenstange 22.1 aufnehmenden Deckel
40.1 abgeschlossen. Dieser kann, wie in den Figuren gezeigt, einteilig mit dem Zylinder
21 verbunden bzw. hergestellt sein; er kann jedoch auch mehrteilig mit dem Zylinder
21 verbunden sein. Der ringförmig gestaltete Kolbendeckel 40.1 umschließt die Kolbenstange
22.1 und weist eine zur Kolbenstange 22.1 hin offene Ringnut auf. In dieser Ringnut
stützt sich eine Ringdichtung 60 ab, welche die zweite Arbeitskammer 49 nach außen
hin abdichtet. Auf seiner anderen Seite ist der Zylinder 21 durch einen den Zylinderboden
40 bildenden Deckel bzw. Kopf abgeschlossen. Dieser kann vorzugsweise mehrteilig mit
dem Zylinder 21 verbunden sein.
[0071] Die Spindel 30 ist um eine parallel zur Längsachse 25 des Zylinders 21 angeordnete
Drehachse 33 relativ zu dem Zylinder 21 drehbar und ist ferner relativ zu dem Zylinder
21 in Axialrichtung 59 bzw. parallel zu der Längsachse 25 des Zylinders 21 nur geringfügig
axial verschiebbar. In den gezeigten Ausführungsbeispielen beträgt die mit dem Doppelpfeil
34 gekennzeichnete axiale Verschiebbarkeit der Spindel 30 bzw. beträgt das axiale
Spindelspiel nur etwa 1,0 bis 1,5 mm. Die Spindel 30 ist reibschlüssig, d. h. kraftschlüssig
durch Reibung, und in den gezeigten Ausführungsbeispielen ausschließlich schwerkraftbedingt,
insbesondere durch eine auf den Kolben 22 wirkende Last 29, 129, selbsttätig bzw.
automatisch, antriebsfrei und ohne Einwirkung bzw. Unterstützung von Kraftspeichern,
wie z. B. Zug- oder Druckfedern, verriegelbar. Mit anderen Worten ist die Spindel
30 selbsthemmend verriegelbar und zwar erfindungsgemäß doppelt-selbsthemmend.
[0072] Zu diesem Zwecke sind zunächst im Bereich des von dem freien Ende 71 der Spindel
30 weg weisenden Ende 69 der Spindel 30, bei dem es sich hier um das zylinderbodenseitige
Ende 69 der Spindel 30 handelt, zwei in einen gegenseitigen reibschlüssigen Verriegelungseingriff
überführbare Verriegelungs-Stütz-Körper 35, 36; 135, 136 vorgesehen. Diese sind dazu
bestimmt, die Spindel 30 reibschlüssig gegen eine Drehung um ihre Drehachse 33 verriegeln
zu können und in die zweite Richtung 32 auf die Spindel 30 wirkende Axialkräfte aufnehmen
zu können, und zwar in den gezeigten Ausführungsbeispielen derart, dass die Spindel
30 im verriegelten Zustand gegen eine Bewegung in der zweiten Richtung 32 gesichert
an dem Zylinder 21, hier an dessen Zylinderboden 40, abgestützt ist. Der erste Verriegelungs-Stütz-Körper
35, 135 der Verriegelungs-Stütz-Körper 35, 36; 135, 136 ist drehfest, vorzugsweise
starr, mit der Spindel 30 verbunden bzw. an der Spindel 30 befestigt. Der zweite Verriegelungs-Stütz-Körper
36; 136 der Verriegelungs-Stütz-Körper 35, 36; 135, 136 ist drehfest, vorzugsweise
starr, mit dem mit Zylinder 21 bzw. mit dem Zylinderboden 40 verbunden bzw. an dem
Zylinder 21, hier an dem Zylinderboden 40, befestigt, und zwar vorzugsweise einteilig.
[0073] Die Spindel 30 ist hier an zwei in Axialrichtung 59 beabstandeten Axiallagern 38,
39; 138, 139 gelagert. Ein erstes Axiallager 38; 138 ist dazu bestimmt, in die erste
Richtung 31 auf die Spindel 30 wirkende Axialkräfte aufzunehmen. Das zweite Axiallager
39; 139 der Axiallager 38, 39; 138, 139 ist dazu bestimmt, in seiner Funktion als
Fluid-Gleitlager, in die zweite Richtung 32 auf die Spindel 30 wirkende Axialkräfte
aufzunehmen.
[0074] Die Spindel 30 ist ferner mit einem ersten Lagerkörper 41; 141 versehen, der eine
erste Lagerfläche 43; 143 aufweist, die einer zweiten Lagerfläche 44; 144 eines drehfest,
vorzugsweise starr, mit dem Zylinder 21 verbundenen bzw. an dem Zylinder 21 befestigten
zweiten Lagerkörpers 42; 142, hier des Zylinderbodens 40, gegenüber liegt. Die erste
Lagerfläche 43; 143 des ersten Lagerkörpers 41; 141 und die zweite Lagerfläche 44;
144 des zweiten Lagerkörpers 42; 142 bilden das zweite Axiallager 39; 139 aus. Das
zweite Axiallager 39; 139 ist erfindungsgemäß als ein, vorzugsweise hydrostatisches,
Fluid-Gleitlager 45; 145 gestaltet, das insbesondere über einen ersten Fluidkanal
46; 146 mit einem oder mit dem fluiden Druckmittel beaufschlagbar ist. Erfindungsgemäß
ist der erste Verriegelungs-Stütz-Körper 35; 135 als ein erste Verriegelungs-Kegel-Flächen
51; 151 aufweisender, selbsthemmender bzw. selbsthemmend wirkender, erster Klemm-Kegel-Körper
53; 153 gestaltet und der zweite Verriegelungs-Stütz-Körper 36; 136 ist als ein zweite
Verriegelungs-Kegel-Flächen 52; 152 aufweisender, selbsthemmender bzw. selbsthemmend
wirkender, zweiter Klemm-Kegel-Körper 54; 154 gestaltet. Die Verriegelungs-Kegel-Flächen
51, 52; 151, 152 dieser Klemm-Kegel-Körper 53, 54; 153, 154 können miteinander selbsthemmend
verklemmt werden. Zu diesem Zwecke kann hier der jeweils drehfest an der Spindel 30
befestigte Klemm-Kegel-Körper 53; 153 in der ersten Richtung 32 parallel zu der Längsachse
25 des Zylinders 21 verschoben werden, bis dessen Verriegelungs-Kegel-Flächen 51;
151 an den gegenüber liegenden, Gegen-Flächen bildenden Verriegelungs-Kegel-Flächen
52; 152 des zweiten Klemm-Kegel-Körpers 54; 154 anliegen, wobei die Klemm-Kegel-Körper
53, 54; 153, 154 reibschlüssig durch Haftreibung miteinander selbsthemmend verklemmt
sein bzw. werden können. Es ist auf diese Weise nicht nur eine reibschlüssige selbsthemmende
Verriegelung der Spindel 30 bezüglich einer Drehung um ihre Drehachse 33 relativ zu
dem Zylinder 21 verwirklichbar, sondern auch eine Verriegelung der Spindel 30 gegen
eine Bewegung bzw. Verschiebung in Axialrichtung 59, insbesondere auch in der ersten
Richtung 31. Bei der erfindungsgemäßen Verriegelung handelt es sich also um eine Art
doppelt-selbsthemmende Verriegelung.
[0075] Die Klemm-Kegel-Körper 53, 54; 153, 154 sind jeweils kegelstumpfförmig gestaltet.
Der erste Klemm-Kegel-Körper 53; 153, der drehfest mit der Spindel 30 verbunden bzw.
drehfest an der Spindel 30 befestigt ist, ist hier jeweils als eine Kegel-Scheibe
bzw. als eine Kegel-Stumpf-Scheibe 55; 155 gestaltet. Der jeweilige erste Klemm-Kegel-Körper
53; 153 und der jeweilige zweite Klemm-Kegel-Körper 54; 154 sind rotationssymmetrisch
zu der Drehachse 33 der Spindel 30 bzw. zu der Längsachse 25 des Zylinders 21 gestaltet.
[0076] Der jeweilige erste Klemm-Kegel-Körper 53; 153 ist jeweils in einer als Kammer gestalteten
Ausnehmung 75; 175 des Zylinderbodens 40 aufgenommen bzw. angeordnet. Die Ausnehmung
75 ist bevorzugt ebenfalls rotationssymmetrisch zu der Längsachse 25 des Zylinders
21 bzw. zu der Drehachse 33 der Spindel 30 gestaltet. Der jeweilige erste Klemm-Kegel-Körper
53; 153 ist drehfest mit bzw. an einem gewindefreien Teil 50 der Spindel 30 verbunden
bzw. befestigt, der wiederum drehfest mit dem das Spindelgewinde 28 aufweisenden Teil
der Spindel 30 verbunden bzw. daran befestigt ist. Der nicht mit einem Spindelgewinde
versehene Teil 50 der Spindel 30 ist in einer Bohrung eines sich radial nach innen
und quer zu der Längsachse 25 des Zylinders 21 erstreckenden Ansatzes 72; 172 aufgenommen.
Der Ansatz 72; 172 ist hier zwischen dem jeweiligen ersten Klemm-Kegel-Körper 53;
153 und der ersten Arbeitskammer 48 angeordnet. Der Ansatz 72; 172 weist eine zu dem
gewindefreien Teil 50 der Spindel 30 offene Ringnut auf, an deren Wand sich eine Ringdichtung
76 abstützt. Über die Ringdichtung 76 ist die jeweilige Ausnehmung bzw. Kammer 75;
175 gegenüber der ersten Arbeitskammer 48 abgedichtet.
[0077] In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind der erste Verriegelungs-Stütz-Körper
35; 135 und der erste Lagerkörper 41; 141 einteilig hergestellt und bilden jeweils
einen gemeinsamen ersten Verriegelungs-Stütz- und Lager-Körper 61; 161 aus, hier in
Form der Klemm-Kegel-Scheibe 55; 155. Auch der durch einen Teil des Zylinderbodens
40 gebildete zweite Verriegelungs-Stütz-Körper 36; 136 und der zweite Lagerkörper
42; 142 sind einteilig hergestellt und bilden einen gemeinsamen zweiten Verriegelungs-Stütz-
und Lager-Körper 62; 162 aus. Der erste Verriegelungs-Stütz- und Lager-Körper 61;
161 als ein erste Verriegelungs-Kegel-Flächen 51; 151 aufweisender selbsthemmender
bzw. selbsthemmend wirkender erster Klemm-Kegel-Körper 53; 153 ausgebildet und der
zweite Verriegelungs-Stütz- und Lager-Körper 62; 162 ist als ein zweite Verriegelungs-Kegel-Flächen
52; 152 aufweisender, selbsthemmender bzw. selbsthemmend wirkender zweiter Klemm-Kegel-Körper
54; 154 ausgebildet.
[0078] Die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen 51; 151 des mit der Spindel 30 drehfest verbundenen
ersten Klemm-Kegel-Körpers 53; 153 schließen mit der Drehachse 33 der Spindel 30 einen
ersten Neigungswinkel 63; 163 ein. Die zweiten Verriegelungs-Kegel-Flächen 52; 152
des zylinderbodenseitigen Klemm-Kegel-Körpers 54; 154 schließen mit der Längsachse
25 des Zylinders 21 bzw. mit der Drehachse 33 der Spindel 30 einen zweiten Neigungswinkel
64; 164 ein. Der Neigungswinkel 63; 163 der Verriegelungs-Kegel-Flächen 51; 151 des
drehfest mit der Spindel 30 verbundenen ersten Klemm-Kegel-Körpers 53; 153 und der
Neigungswinkel 64; 164 der Verriegelungs-Kegel-Flächen 52; 152 des drehfest mit dem
Zylinder 21 verbundenen zweiten Klemm-Kegel-Körpers 54; 154 sind gleich groß und betragen
hier jeweils bevorzugt etwa 6,5 Grad. Bei diesen Neigungswinkeln 63, 64; 163, 164
oder allgemeiner bei Neigungswinkeln von etwa 4 bis 13 Grad, vorzugsweise von 4 bis
10 Grad, lässt sich abhängig von der gewählten Werkstoffpaarung und anderen Parametern
beim Aneinanderlegen bzw. Ineinanderstecken des ersten Klemm-Kegel-Körpers 53; 153
und des zweiten Klemm-Kegel-Körpers 54; 154 eine Selbsthemmung dergestalt erreichen,
dass der erste Klemm-Kegel-Körper 53 und der zweite Klemm-Kegel-Körper 54 bzw. dass
der erste Klemm-Kegel-Körper 153 und der zweite Klemm-Kegel-Körper 154 nicht mehr
relativ zueinander um die Längsachse 25 bzw. um die Drehachse 33 verdrehbar sind und
außerdem auch nicht mehr relativ zueinander in Axialrichtung 59 bewegbar bzw. verschiebbar
sind, also auch nicht in die erste Richtung 31, d. h. hier in einer Richtung voneinander
weg. Denn es tritt dann eine Selbsthemmung durch Verklemmung der jeweiligen beiden
Klemm-Kegel-Körper 53, 54 bzw. 153, 154 ein.
[0079] Der erste Klemm-Kegel-Körper 53; 153 ist als Außenkonus 56; 156 ausgebildet, während
der zweite Klemm-Kegel-Körper 54; 154 als ein Innenkonus 57; 157 ausgebildet ist.
Bei dem auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinder 20 verjüngt sich der erste
Klemm-Kegel-Körper 53 konisch in Richtung zu der Drehachse 33 der Spindel 30 hin und
in Richtung von dem Kolben 22 weg bzw. zu dem Zylinderboden 40 des Zylinders 21 hin.
Im Unterschied dazu verjüngt sich der erste Klemm-Kegel-Körper 153 des auf Zug verriegelbaren
Verriegelungszylinders 120 in Richtung zu dem Kolben 22 hin bzw. von dem Zylinderboden
40 weg aber ebenfalls in Richtung zu der Drehachse 33 der Spindel 30 hin. Bei dem
auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinder 20 sind die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen
51 des drehfest mit der Spindel 30 verbundenen ersten Klemm-Kegel-Körpers 53 auf dessen
in Richtung von dem Kolben 22 weg bzw. zu dem Zylinderboden 40 des Zylinders 21 hin
weisenden Seite 65 angeordnet und die zweiten Verriegelungs-Kegel-Flächen 52 des drehfest
mit dem Zylinder 21 verbundenen zweiten Klemm-Kegel-Körpers 54 sind auf dessen in
Richtung zu dem Kolben 22 hin bzw. von dem Zylinderboden 40 weg weisenden Seite 66
angeordnet. Im Unterschied dazu sind bei dem auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinder
120 die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen 151 des drehfest mit der Spindel 30 verbundenen
ersten Klemm-Kegel-Körpers 153 auf dessen in Richtung zu dem Kolben 22 hin bzw. von
dem Zylinderboden 40 weg weisenden Seite 165 angeordnet und die zweiten Verriegelungs-Kegel-Flächen
152 des drehfest mit dem Zylinder 21 verbundenen zweiten Klemm-Kegel-Körpers 154 sind
auf dessen in Richtung von dem Kolben 22 weg bzw. zu dem Zylinderboden 40 hin weisenden
Seite 166 angeordnet.
[0080] Bei dem auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinder 20 ist der zweite Lagerkörper
42 mit einem Teil des Zylinderbodens 40 des Zylinders 21 ausgebildet, während bei
dem auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinder 120 der zweite Lagerkörper 142 als
der, vorzugsweise einteilig mit dem Zylinder 21 verbundene bzw. hergestellte, sich
radial nach innen und quer zu der Längsachse 25 des Zylinders 21 bzw. zu der Drehachse
33 der Spindel 30 erstreckenden Ansatz 172 ausgebildet ist.
[0081] Bei den Verriegelungszylindern 20; 120 ist der jeweilige erste Klemm-Kegel-Körper
53; 153 über das erste Axiallager 38; 138 an dem fest, vorzugsweise starr, mit dem
Zylinder 21 verbundenen Ansatz 72 bzw. Zylinderboden 40 gelagert. Bei dem ersten Axiallager
38, 138 handelt es sich in den gezeigten Ausführungsbeispielen jeweils um ein als
Nadellager ausgebildetes Wälzlager in Form eines Ringlagers. Dieses Nadellager ist
jeweils teilweise in einer Lager-Ringnut 78, 178 aufgenommen, die koaxial zu der Längsachse
25 des Zylinders 21 ausgebildet ist. Die Lager-Ringnut 78; 178 begrenzt jeweils die
Kammer bzw. die Ausnehmung 75; 175.
[0082] Die jeweilige Ausnehmung 75; 175, in welcher der jeweilige erste Klemm-Kegel-Körper
53; 153 in Axialrichtung 59 axial verschiebbar aufgenommen bzw. angeordnet ist, ist
einerseits von einem Teil des Zylinderbodens 40 des Zylinders 21 und andererseits
von dem jeweiligen Ansatz 72; 172 begrenzt. Diese Kammer bzw. Ausnehmung 75; 175 weist
einen T-förmigen Querschnitt 77; 177 auf.
[0083] Im Falle des auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinders 20 mündet ein erster
Fluidkanal 46, über den das Fluid-Gleitlager 45 mit Druckmittel beaufschlagbar ist,
in einem die Längsachse 25 des Zylinders 21 enthaltenden bzw. schneidenden Bereich
der Ausnehmung 75. Demgemäß mündet dieser erste Fluidkanal 46 auf einer ersten Seite
65 des ersten Klemm-Kegel-Körpers 53, die dessen zu der Drehachse 33 der Spindel 30
hin geneigten ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen 51; 151 zugeordnet ist. Im Bereich
der anderen Seite 66 des ersten Klemm-Kegel-Körpers 53 mündet in die Ausnehmung 75
ein zweiter Fluidkanal 47, und zwar hier unmittelbar angrenzend an die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen
51 des ersten Klemm-Kegel-Körpers 53. Im verriegelten Zustand, in dem die Verriegelungs-Kegel-Flächen
51; 52 der Klemm-Kegel-Körper 53; 54 aneinander anliegen, sind der erste Fluidkanal
46 und der zweite Fluidkanal 47 durch einen die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen
51 enthaltenden Teil des ersten Klemm-Kegel-Körpers 53 voneinander getrennt und gegeneinander
abgedichtet.
[0084] Bei dem auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinder 120 ergibt sich demgegenüber
eine grundsätzlich bzw. in etwa um 180 Grad um eine normal zur Längsachse 25 des Zylinders
21 bzw. zur Drehachse 33 der Spindel 30 gedrehte Situation. Demgemäß mündet dort der
erste Fluidkanal 146 unmittelbar angrenzend an die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen
151 des ersten Klemm-Kegel-Körpers 153 in die Ausnehmung 175, also auf der ersten
Seite 165 des ersten Klemm-Kegel-Körpers 153, die dem Ansatz 172 gegenüberliegt. Auf
der anderen Seite 166 des ersten Klemm-Kegel-Körpers 153 mündet in die Ausnehmung
175 ein zweiter Fluidkanal 147, und zwar in einem die Längsachse 25 des Zylinders
21 enthaltenden bzw. schneidenden Bereich der Ausnehmung 175. Wenn die Klemm-Kegel-Körper
153 und 154 aneinander anliegend miteinander verklemmt sind, ist der erste Fluidkanal
146 von dem zweiten Fluidkanal 147 getrennt und gegen diesen abgedichtet, und zwar
durch einen die ersten Verriegelungs-Kegel-Flächen 151 enthaltenden Teil des ersten
Klemm-Kegel-Körpers 153.
[0085] In einer Projektion senkrecht zu der Drehachse 33 der Spindel 30 betrachtet, also
insbesondere in einer der Blattebene der Figuren 1 und 2 entsprechenden Schnittebene,
ist die erste Lagerfläche 43; 143 des ersten Klemm-Kegel-Körpers 53; 153 größer als
eine Spindelfläche der Spindel 33, die sich auf der durch die Dichtung 76 von der
den ersten Klemm-Kegel-Körper 53; 153 zumindest teilweise aufnehmenden Ausnehmung
75; 175 abgedichteten Seite 83 der Dichtung 76 befindet, wobei diese Dichtung 76 in
Fluidverbindung mit der ersten Arbeitskammer 48 steht. Bei dieser Spindelfläche handelt
es sich um eine Ringfläche, die einerseits in radialer Richtung durch die zylindrische
Außenfläche des nicht mit dem Spindelgewinde versehenen Teils 50 der Spindel und andererseits
mit dem Außendurchmesser bzw. Außengewinde 28 der Spindel 30 begrenzt ist. Die mit
dem fluiden Druckmittel beaufschlagbare erste Lagerfläche 43; 143 des ersten Klemm-Kegel-Körpers
53; 153 weist einen Außendurchmesser 80; 180 auf, der größer ist, vorzugsweise sehr
viel größer ist, als der Innendurchmesser 81 der Dichtung 76 bzw. als der Außendurchmesser
82 des gewindefreien Teils 50 der Spindel 30.
[0086] Nachfolgend wird der Betrieb der Verriegelungszylinder 20; 120 näher beschrieben,
beginnend mit dem auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinder 20:
[0087] Im Ruhezustand, in dem weder der Arbeitskanal 24.1 noch der Fluidkanal 46 mit Druckmittel
unter Druck beaufschlagt ist, also wenn das Druckmittelsystem insoweit drucklos ist,
ist die Spindel 30 gegenüber dem Zylinder 21 doppelt-selbsthemmend gegen eine Drehung
um ihre Drehachse 33 sowie gegen ein Abheben in der ersten Richtung 31 verklemmt verriegelt.
Ausgehend von dieser Verriegelungsstellung kann nun beispielsweise zum Zwecke eines
Ausfahrens des Kolbens 22 und Anhebens der Last 29 in der ersten Richtung 31, Druckmittel
entweder zuerst über den ersten Fluidkanal 46 und daran anschließend über den ersten
Arbeitskanal 24.1 oder vorzugsweise gleichzeitig über den ersten Fluidkanal 46 und
den ersten Arbeitskanal 24.1 zugeführt werden, so dass also dementsprechend entweder
zuerst die Ausnehmung 75 und dann die erste Arbeitskammer 48 mit Druckmittel beaufschlagt
wird oder indem vorzugsweise die Ausnehmung 75 und die erste Arbeitskammer 48 gleichzeitig
mit Druckmittel beaufschlagt werden. Im Zuge dessen wird die selbsthemmende Verklemmung
zwischen dem drehfest mit der Spindel 30 verbundenen ersten Klemm-Kegel-Körper 53
und dem drehfest mit dem Zylinder 21 verbundenen zweiten Klemm-Kegel-Körper 54 gelöst,
worauf die Spindel 30, gegebenenfalls auch der Kolben 22 gleichzeitig, in die erste
Richtung 31 verschoben, d. h. hier angehoben wird bzw. werden. Dabei kommt es zunächst
noch zu keiner bzw. zu im Wesentlichen keiner Drehung der Spindel 30 um ihre Drehachse
33 relativ zu dem Zylinder 21. Sobald jedoch bzw. spätestens wenn der mit der Spindel
30 drehfest verbundene erste Klemm-Kegel-Körper 53 an dem Wälzlager 38 zur Anlage
kommt, beginnt sich die Spindel 30 reibungsbedingt um ihre Drehachse 33 zu drehen.
Dadurch und bedingt durch die Gewindekopplung mit der Spindel 30 über das nicht selbsthemmende
Gewinde 27 kann sich der Kolben 22 in der ersten Richtung 31, d. h. hier in Ausfahrrichtung
bzw. nach oben, bewegen, wodurch die Last 29 angehoben werden kann. Im Zuge dieser
Verschiebung des Kolbens 22 in der ersten Richtung 31 strömt Druckmittel durch den
ersten Arbeitskanal 24.1 in die erste Arbeitskammer 48 und zugleich strömt das in
der zweiten Arbeitskammer 49 gegebenenfalls befindliche Druckmittel über den zweiten
Arbeitskanal 24.2 ab. Während dieser Bewegung des Kolbens 22 in der ersten Richtung
31 ist bzw. wird das Fluid-Gleitlager 39 mit Druckmittel derart beaufschlagt, dass
die Klemm-Kegel-Körper 53, 54 voneinander gelöst sind, insbesondere derart voneinander
abgehoben sind, dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen 51, 52 nicht berühren,
so dass sich also dann die Verriegelungs-Kegel-Flächen 51, 52 in einer Abhebe- und
Entriegelungsstellung befinden.
[0088] Soll nun der sich in die erste Richtung 31 bewegende Kolben 22 angehalten werden,
so kann der erste Arbeitskanal 24.1 drucklos geschaltet werden. Sofern sowohl der
erste Arbeitskanal 24.1 als auch der erste Fluidkanal 46 drucklos geschaltet werden,
sinkt der Kolben 22 zusammen mit der Spindel 30 und dem drehfest mit dieser verbundenen
ersten Klemm-Kegel-Körper 53 bedingt durch die in Schwerkraftrichtung, d. h. in die
zweite Richtung 32, einwirkende Last 29 in der zweiten Richtung 32 ab, und zwar um
das vorgesehene geringe Axialspiel von hier etwa nur 1,0 bis 1,5 mm, bis der erste
Klemm-Kegel-Körper 53 an bzw. in dem zweiten Klemm-Kegel-Körper 54 selbsthemmend verklemmt
festsitzt.
[0089] Es versteht sich jedoch, dass gegebenenfalls nur der erste Arbeitskanal 24.1 drucklos
geschaltet werden kann, nicht jedoch der erste Fluidkanal 46, so dass dann während
des Anhaltens des Kolbens 22 das Fluidgleitlager 45 noch immer mit Druckmittel beaufschlagt
ist bzw. wird und demgemäß der mit der Spindel 30 drehfest verbundene erste Klemm-Kegel-Körper
53 nach wie vor von dem zweiten Klemm-Kegel-Körper 54 abgehoben gehalten werden kann
oder ggf. geregelt, in einer Zwischenstellung gehalten werden kann, in der eine Brems-Reibung
aber noch kein Verklemmen der Klemm-Kegel-Körper 53, 54 eintritt.
[0090] Zum Bewegen des Kolbens 22 in der zweiten Richtung 32, also hier in Einfahrrichtung
zum Zwecke eines Absenkens der Last 29 bzw. auch nur zum Zwecke eines Einfahrens des
Kolbens 22, kann Druckmittel über den ersten Fluidkanal 46 zugeführt werden, wobei
erst anschließend oder gleichzeitig Druckmittel in den zweiten Arbeitskanal 24.2 zugeführt
werden kann. Dadurch kann der mit der Spindel 30 drehfest verbundene erste Klemm-Kegel-Körper
53 zusammen mit der Gewindespindel 30 und dem Kolben 22 in der ersten Richtung 31
bewegt bzw. angehoben werden, wiederum bis der erste Klemm-Kegel-Körper 53 an dem
Wälzlager 38 zur Anlage kommt, worauf sich die Spindel 30 zusammen mit dem mit ihr
drehfest verbundenen ersten Klemm-Kegel-Körper 53 in die nunmehr entgegengesetzte
Richtung zu drehen beginnt, worauf der Kolben 22 zusammen mit der Last 29 in die zweite
Richtung 32, also hier in Einfahrrichtung bewegt wird. Dabei kann das in dem ersten
Arbeitsraum 48 befindliche Druckmittel über den ersten Arbeitskanal 24.1 ausströmen.
[0091] Während der Bewegung des Kolbens 22 in der zweiten Richtung 32 ist bzw. wird der
erste Fluidkanal 46 ständig mit Druckmittel beaufschlagt, so dass dabei das Fluid-Gleitlager
45 ständig mit Druckmittel beaufschlagt ausgebildet ist und zugleich der mit der Spindel
30 drehfest verbundene erste Klemm-Kegel-Körper 53 von dem drehfest mit dem Zylinder
21 verbundenen zweiten Klemm-Kegel-Körper 54 in eine Abhebe- und Entriegelungsstellung
abgehoben ist, in der sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen 51, 52 nicht berühren,
so dass sich also dann der erste Klemm-Kegel-Körper 53 und die Spindel 30, vorzugsweise
im Wesentlichen frei, um die Spindeldrehachse 33 relativ zu dem Zylinder 21 drehen
können.
[0092] Wenn das Fluid-Gleitlager 45 durch Beaufschlagung des ersten Fluidkanals 46 mit Druckmittel
ausgebildet ist und dabei der erste Klemm-Kegel-Körper 53 von dem zweiten Klemm-Kegel-Körper
54 derart abgehoben ist, dass sich deren Verriegelungs-Kegel-Flächen 51, 52 nicht
mehr berühren, kann das durch den ersten Fluidkanal 46 der Ausnehmung 75 zugeführte
Druckmittel durch einen dann zwischen den Verriegelungs-Kegel-Flächen 51 und 52 der
Klemm-Kegel-Körper 53 und 54 ausgebildeten Ring-Spalt hindurch sowie anschließend
durch den zweiten Fluidkanal 47 abströmen.
[0093] Zum Anhalten des sich in der zweiten Richtung 32 bewegenden Kolbens 22 können nun
sowohl der zweite Arbeitskanal 24.2 als auch der erste Fluidkanal 46 drucklos geschaltet
werden, so dass sich dann bedingt durch die einwirkende Last 29 sofort die Spindel
30 zusammen mit dem ersten Klemm-Kegel-Körper 53 in der zweiten Richtung 32 bewegt,
und zwar wiederum nur um das geringe Spindel-Verschiebe-Spiel von hier etwa 1,0 bis
1,5 mm, bis der erste Klemm-Kegel-Körper 53 an bzw. in dem zweiten Klemm-Kegel-Körper
54 selbsthemmend verklemmt festsitzt. Dann ist die Spindel 30 durch diese selbsthemmende
Klemm-Verriegelung gegen eine Drehung um ihre Drehachse 33 relativ zu dem Zylinder
21 ebenso verriegelt, wie gegenüber einem axialen Abheben in Axialrichtung 59, also
auch in der ersten Richtung 31, so dass also auch dann wiederum eine doppelte Selbsthemmung
erreicht wird.
[0094] Nachfolgend wird der Betrieb des auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinders 120
näher beschrieben:
[0095] Im Ruhezustand, in dem weder der Arbeitskanal 24.1 noch der Fluidkanal 146 mit Druckmittel
unter Druck beaufschlagt ist, also wenn das Druckmittelsystem insoweit drucklos ist,
ist die Spindel 30 gegenüber dem Zylinder 21 doppelt-selbsthemmend gegen eine Drehung
um ihre Drehachse 33 sowie gegen ein Abheben in der ersten Richtung 31 verklemmt verriegelt.
Ausgehend von dieser Verriegelungsstellung kann nun beispielsweise zum Zwecke eines
Einfahrens des Kolbens 22 und Anhebens der Last 129 in der ersten Richtung 31, Druckmittel
entweder zuerst über den ersten Fluidkanal 146 und daran anschließend über den zweiten
Arbeitskanal 24.2 oder vorzugsweise gleichzeitig über den ersten Fluidkanal 146 und
den zweiten Arbeitskanal 24.2 zugeführt werden, so dass also dementsprechend entweder
zuerst die Ausnehmung 175 und dann die zweite Arbeitskammer 49 mit Druckmittel beaufschlagt
wird oder indem vorzugsweise die Ausnehmung 175 und die zweite Arbeitskammer 49 gleichzeitig
mit Druckmittel beaufschlagt werden. Im Zuge dessen wird die selbsthemmende Verklemmung
zwischen dem drehfest mit der Spindel 30 verbundenen ersten Klemm-Kegel-Körper 153
und dem drehfest mit dem Zylinder 20 verbundenen zweiten Klemm-Kegel-Körper 154 gelöst,
worauf die Spindel 30, gegebenenfalls auch der Kolben 22 gleichzeitig, in die erste
Richtung 31 verschoben, d. h. hier angehoben wird bzw. werden. Dabei kommt es zunächst
noch zu keiner bzw. zu im Wesentlichen keiner Drehung der Spindel 30 um ihre Drehachse
33 relativ zu dem Zylinder 21. Sobald jedoch bzw. spätestens wenn der mit der Spindel
30 drehfest verbundene erste Klemm-Kegel-Körper 153 an dem Wälzlager 138 zur Anlage
kommt, beginnt sich die Spindel 30 reibungsbedingt um ihre Drehachse 33 zu drehen.
Dadurch und bedingt durch die Gewindekopplung mit der Spindel 30 über das nicht selbsthemmende
Gewinde 27 kann sich der Kolben 22 in der ersten Richtung 31, d. h. hier in Einfahrrichtung
bzw. nach oben, bewegen, wodurch die Last 129 angehoben werden kann. Im Zuge dieser
Verschiebung des Kolbens 22 in der ersten Richtung 31 strömt Druckmittel durch den
zweiten Arbeitskanal 24.2 in die zweite Arbeitskammer 49 und zugleich strömt das in
der ersten Arbeitskammer 48 gegebenenfalls befindliche Druckmittel über den ersten
Arbeitskanal 24.1 ab. Während dieser Bewegung des Kolbens 22 in der ersten Richtung
31 ist bzw. wird das Fluid-Gleitlager 139 mit Druckmittel derart beaufschlagt, dass
die Klemm-Kegel-Körper 153, 154 voneinander gelöst sind, insbesondere derart voneinander
abgehoben sind, dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen 151, 152 nicht berühren,
so dass sich also dann die Verriegelungs-Kegel-Flächen 151, 152 in einer Abhebe- und
Entriegelungsstellung befinden.
[0096] Soll nun der sich in die erste Richtung 31 bewegende Kolben 22 angehalten werden,
so kann der zweite Arbeitskanal 24.2 drucklos geschaltet werden. Sofern sowohl der
zweite Arbeitskanal 24.2 als auch der erste Fluidkanal 146 drucklos geschaltet werden,
sinkt der Kolben 22 zusammen mit der Spindel 30 und dem drehfest mit dieser verbundenen
ersten Klemm-Kegel-Körper 153 bedingt durch die in Schwerkraftrichtung, d. h. in die
zweite Richtung 32, einwirkende Last 29 in der zweiten Richtung 32 ab, und zwar um
das vorgesehene geringe Axialspiel von hier etwa nur 1,0 bis 1,5 mm, bis der erste
Klemm-Kegel-Körper 153 an bzw. in dem zweiten Klemm-Kegel-Körper 154 selbsthemmend
verklemmt festsitzt.
[0097] Es versteht sich jedoch, dass gegebenenfalls nur der zweite Arbeitskanal 24.2 drucklos
geschaltet werden kann, nicht jedoch der erste Fluidkanal 146, so dass dann während
des Anhaltens des Kolbens 22 das Fluidgleitlager 145 noch immer mit Druckmittel beaufschlagt
ist bzw. wird und demgemäß der mit der Spindel 30 drehfest verbundene erste Klemm-Kegel-Körper
153 nach wie vor von dem zweiten Klemm-Kegel-Körper 154 abgehoben gehalten werden
kann oder ggf. geregelt, in einer Zwischenstellung gehalten werden kann, in der eine
Brems-Reibung aber noch kein Verklemmen der Klemm-Kegel-Körper 153, 154 eintritt.
[0098] Zum Bewegen des Kolbens 22 in der zweiten Richtung 32, also hier in Ausfahrrichtung
zum Zwecke eines Absenkens der Last 129 bzw. auch nur zum Zwecke eines Ausfahrens
des Kolbens 22, kann Druckmittel über den ersten Fluidkanal 146 zugeführt werden,
wobei erst anschließend oder gleichzeitig Druckmittel in den ersten Arbeitskanal 24.1
zugeführt werden kann. Dadurch kann der mit der Spindel 30 drehfest verbundene erste
Klemm-Kegel-Körper 153 zusammen mit der Gewindespindel 30 und dem Kolben 22 in der
ersten Richtung 31 bewegt bzw. angehoben werden, wiederum bis der erste Klemm-Kegel-Körper
153 an dem Wälzlager 138 zur Anlage kommt, worauf sich die Spindel 30 zusammen mit
dem mit ihr drehfest verbundenen ersten Klemm-Kegel-Körper 153 in die nunmehr entgegengesetzte
Richtung zu drehen beginnt, worauf der Kolben 22 zusammen mit der Last 129 in die
zweite Richtung 32, also hier in Ausfahrrichtung bewegt wird. Dabei kann das in dem
zweiten Arbeitsraum 49 befindliche Druckmittel über den zweiten Arbeitskanal 24.2
ausströmen.
[0099] Während der Bewegung des Kolbens 22 in der zweiten Richtung 32 ist bzw. wird der
erste Fluidkanal 146 ständig mit Druckmittel beaufschlagt, so dass dabei das Fluid-Gleitlager
145 ständig mit Druckmittel beaufschlagt ausgebildet ist und zugleich der mit der
Spindel 30 drehfest verbundene erste Klemm-Kegel-Körper 153 von dem drehfest mit dem
Zylinder 21 verbundenen zweiten Klemm-Kegel-Körper 154 in eine Abhebe- und Entriegelungsstellung
abgehoben ist, in der sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen 151, 152 nicht berühren,
so dass sich also dann der erste Klemm-Kegel-Körper 153 und die Spindel 30, vorzugsweise
im Wesentlichen frei, um die Spindeldrehachse 33 relativ zu dem Zylinder 21 drehen
können.
[0100] Wenn das Fluid-Gleitlager 145 durch Beaufschlagung des ersten Fluidkanals 146 mit
Druckmittel ausgebildet ist und dabei der erste Klemm-Kegel-Körper 153 von dem zweiten
Klemm-Kegel-Körper 154 derart abgehoben ist, dass sich deren Verriegelungs-Kegel-Flächen
151, 152 nicht mehr berühren, kann das durch den ersten Fluidkanal 146 der Ausnehmung
175 zugeführte Druckmittel durch einen dann zwischen den Verriegelungs-Kegel-Flächen
151 und 152 der Klemm-Kegel-Körper 153 und 154 ausgebildeten Ring-Spalt hindurch sowie
anschließend durch den zweiten Fluidkanal 147 abströmen.
[0101] Zum Anhalten des sich in der zweiten Richtung 32 bewegenden Kolbens 22 können nun
sowohl der erste Arbeitskanal 24.1 als auch der erste Fluidkanal 146 drucklos geschaltet
werden, so dass sich dann bedingt durch die einwirkende Last 129 sofort die Spindel
30 zusammen mit dem ersten Klemm-Kegel-Körper 153 in der zweiten Richtung 32 bewegt,
und zwar wiederum nur um das geringe Spindel-Verschiebe-Spiel von hier etwa 1,0 bis
1,5 mm, bis der erste Klemm-Kegel-Körper 153 an bzw. in dem zweiten Klemm-Kegel-Körper
154 selbsthemmend verklemmt festsitzt. Dann ist die Spindel 30 durch diese selbsthemmende
Klemm-Verriegelung gegen eine Drehung um ihre Drehachse 33 relativ zu dem Zylinder
21 ebenso verriegelt, wie gegenüber einem axialen Abheben in Axialrichtung 59, also
auch in der ersten Richtung 31, so dass also auch dann wiederum eine doppelte Selbsthemmung
erreicht wird.
[0102] Bei den erfindungsgemäßen Verriegelungszylindern 20, 120 steigt die Klemmkraft zwischen
den jeweils miteinander verklemmten Klemm-Kegel-Körpern 53 und 54 bzw. 153 und 154
mit ansteigender Last 29; 129 proportional an. Dadurch kann bei jeder Last eine stets
sichere Verriegelung der Spindel 30 gegen eine Drehung um ihre Drehachse 33 relativ
zu dem Zylinder 21 erreicht werden und in Folge dessen kann eine Weiterbewegung des
Kolbens 22 und der an diesem angreifenden Last 29, 129 sicher verhindert werden, und
zwar nicht nur bei einem normalen Betrieb der Verriegelungszylinder 29, 129, sondern
auch bei einem Druckausfall des Druckmittelsystems oder bei einer etwaig auftretenden
Leckage des Druckmittelsystems. Die erfindungsgemäßen Verriegelungszylinder 20, 120
bieten eine höhere Verriegelungssicherheit als bislang bekannt gewordene reibschlüssig
verriegelnde Verriegelungszylinder.
[0103] Es versteht sich, dass zur Regelung und/oder Steuerung der verschiedenen Betriebszustände
bzw. Funktionen der Verriegelungszylinder 20, 120, diese mit einer Einrichtung zum
Regeln und/oder Steuern des Druckmittels gekoppelt oder versehen sein können, die
in den Figuren 1 und 2 nicht gezeigt ist.
[0104] Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele von mit erfindungsgemäßen Steuereinheiten 85,
185 ausgestatteten Verriegelungszylindern 20, 120 sind in den Figuren 3 und 4 dargestellt.
Bis auf die integrierten Steuereinheiten 85, 185 sind diese Verriegelungszylinder
gleich gestaltet, wie die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Verriegelungszylinder
20, 120, so dass diesbezüglich auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden
kann.
[0105] In einem Endgehäuse bzw. Steuerblock des jeweiligen Verriegelungszylinders 20, 120,
das im Bereich der Axiallager 38, 39; 138, 139 vorgesehen ist, ist eine Steuereinheit
85, 185 mit mehreren, auch als Fluidkanäle 46, 146; 91, 191; 97, 197; 99, 199; 103,
203; 106, 206 bezeichneten Strömungs- und Verbindungskanälen und Steuer- bzw. Regelorganen
108, 208; 88; 90; 98, 98', 198; 104 integriert, die wie in derartigen Schaltungsdarstellungen
üblich, mit Schaltzeichen bzw. -symbolen der Fluidtechnik eingezeichnet sind. Dabei
können bevorzugt nur zwei Anschlussleitungen 86 und 87 bzw. Bohrungen für eine wechselweise
Zuleitung und Ableitung des Druckmediums vorgesehen sein. Jede der Anschlussleitungen
86 und 87 kann also als Vorlaufleitung oder als Rücklaufleitung dienen. Zu diesem
Zwecke kann ein in den Figuren nicht gezeigtes Umschalt bzw. Steuerventil vorgesehen
sein, das mit einer in den Figuren ebenfalls nicht gezeigten Versorgungsvorrichtung
für das Druckmittel fluidverbunden ist, die eine Pumpe und einen Tank für das Druckmittel
enthalten kann.
[0106] Jede Steuereinheit 85, 185 weist als wesentliche Steuer- bzw. Regelorgane wenigstens
ein Lasthalte-Senkbrems-Ventil bzw. Senkbrems-Ventil 90, ein Wechselventil 104, wenigstens
ein Rückschlagventil 88, 92, bevorzugt auch ein Schalt- bzw. Umschaltventil, insbesondere
in Form eines 2-2-Wegeventils 98, 198, auf.
[0107] Das jeweilige Lasthalte-Senkbrems-Ventil bzw. Senkbrems-Ventil 90 weist einen Einlass
95, einen Auslass 96 und einen Steueranschluss auf, an dem eine Steuerleitung bzw.
ein Steuerkanal 91 angeschlossen ist. Bei dem in Figur 3 gezeigten, auf Druck verriegelbaren
Verriegelungszylinder 20, ist der Einlass 95 des Senkbrems-Ventils 90 mit der ersten
Arbeitskammer 48 über den auch als Arbeitskanal bezeichneten Fluidkanal 24.1 fluidverbunden
und der Auslass 96 ist mit dem Anschlusskanal 86 fluidverbunden. Im Unterschied dazu
ist bei dem in Figur 4 gezeigten, auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinder 120,
der Einlass 95 des Senkbrems-Ventils 90 mit der zweiten Arbeitskammer 49 über den
auch als Arbeitskanal bezeichneten Fluidkanal 24.2 fluidverbunden und der Auslass
96 ist mit dem Anschlusskanal 87 fluidverbunden. Mit dem Einlass 95 und dem Auslass
96 des jeweiligen Senkbrems-Ventils 90 ist, parallel geschaltet, ein Rückschlagventil
92 fluidverbunden, das eine Strömung des Druckmittels von dem Einlass 95 zu dem Auslass
96 sperrt, aber in der entgegen gesetzten Richtung zulässt. Als Sperrglied 93 kann
beispielsweise eine Kugel eingesetzt sein. Vorzugsweise kann das jeweilige Senkbrems-Ventil
90 durch die Federkraft einer Feder 94 beaufschlagt sein bzw. werden, die der durch
das Druckmittel über den Steuerkanal 91, 191 ausgeübten Kraft entgegen wirkt. Vorzugsweise
ist der Durchgangsweg zwischen dem Einlass 95 und dem Auslass 96 des Senkbrems-Ventils
90 dann, wenn der Steuerkanal 91 nicht mit Druckmittel beaufschlagt ist bzw. drucklos
ist, abgesperrt, so dass etwaig an dem Einlass 95 unter Druck anstehendes Druckmittel
das Senkbrems-Ventil 90 nicht passieren kann. Auf diese Weise kann das Senkbrems-Ventil
als Lasthalte-Senkbremsventil eingesetzt werden. Denn in der abgesperrten Stellung
des Ventils 90 kann sich der Kolben 22 nicht weiter senken. Auf diese Weise kann ggf.
unabhängig von bzw. zusätzlich zu einer mechanischen Verriegelung eine hydraulische
Sicherung erreicht werden. Der Auslass 96 des jeweiligen Senkbrems-Ventils 90 ist
mit einem Fluidkanal 107 bzw. 207 fluidverbunden, der im Falle des auf Druck verriegelbaren
Verriegelungszylinders 20 mit dem Anschluss 86 fluidverbunden ist und der im Falle
des auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinders 120 mit dem Anschluss 87 fluidverbunden
ist.
[0108] Im Falle des auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinders 20 kann mit Hilfe des
Lasthalte-Senkbrems-Ventils bzw. des Senkbrems-Ventils 90 bewirkt werden bzw. wird
bewirkt, dass bei Beaufschlagung des Kolbens 22 auf seiner zweiten Seite 23.2 mit
dem in der zweiten Arbeitskammer 49 befindlichen Druckmittel unter Ausbildung eines
Arbeitsdruckes, der eine Verschiebung des Kolbens 22 in die Einfahrrichtung 32 bewirkt,
gleichzeitig in der ersten Arbeitskammer 48 an der ersten Seite 23.1 des Kolbens 22
ein durch das in der ersten Arbeitskammer 48 befindliche Druckmittel ausgeübter Gegendruck
wirkt. Der in der ersten Arbeitkammer 48 wirkende Gegendruck ist mit Hilfe des Senkbrems-Ventils
90 während der Beaufschlagung der zweiten Arbeitskammer 49 mit Druckmittel und folglich
während des Einfahrens des Kolbens 22 in Einfahrrichtung 32 auf Druckwerten gehalten,
die stets kleiner als der Arbeitsdruck in der zweiten Arbeitskammer 49 sind, so dass
bei der Einfahr- bzw. Absenkbewegung des Kolbens 22 in der Einfahrrichtung 32 ein
kontrolliertes Abbremsen des Kolbens 22 in der Einfahrrichtung 32 bewirkt wird. Dadurch
kann ein unkontrolliertes Voreilen des Kolbens 22 in der Absenk- bzw. Einfahrrichtung
32 vermieden werden.
[0109] Im Falle des auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinders 120 kann mit Hilfe des
Lasthalte-Senkbrems-Ventils bzw. des Senkbrems-Ventils 90 bewirkt werden bzw. wird
bewirkt, dass bei Beaufschlagung des Kolbens 22 auf seiner ersten Seite 23.1 mit dem
in der ersten Arbeitskammer 48 befindlichen Druckmittel unter Ausbildung eines Arbeitsdruckes,
der eine Verschiebung des Kolbens 22 in die Ausfahrrichtung 32 bewirkt, gleichzeitig
in der zweiten Arbeitskammer 49 an der zweiten Seite 23.2 des Kolbens 22 ein durch
das in der zweiten Arbeitskammer 49 befindliche Druckmittel ausgeübter Gegendruck
wirkt. Der in der zweiten Arbeitkammer 49 wirkende Gegendruck ist mit Hilfe des Senkbrems-Ventils
90 während der Beaufschlagung der ersten Arbeitskammer 48 mit Druckmittel und folglich
während des Ausfahrens des Kolbens 22 in Ausfahrrichtung 32 auf Druckwerten gehalten,
die stets kleiner als der Arbeitsdruck in der ersten Arbeitskammer 48 sind, so dass
bei der Ausfahr- bzw. Absenkbewegung des Kolbens 22 in der Ausfahrrichtung 32 ein
kontrolliertes Abbremsen des Kolbens 22 in der Ausfahrrichtung 32 bewirkt wird. Dadurch
kann ein unkontrolliertes Voreilen des Kolbens 22 in der Absenk- bzw. Ausfahrrichtung
32 vermieden werden.
[0110] Zwischen dem mit dem Fluidgleitlager 45, 145 fluidverbundenen ersten Fluidkanal 46,
146 und den beiden wechselweise als Vorlaufkanal oder Rücklaufkanal dienenden Anschlusskanälen
86, 87 ist ein Wechselventil 104 als ein Mittel zum Freigeben eines ersten Durchgangsweges
zwischen dem ersten Fluidkanal 46, 146 und dem Anschlusskanal 86 und zum, vorzugsweise
im wesentlichen gleichzeitigen, Absperren eines zweiten Durchgangsweges zwischen dem
ersten Fluidkanal 46, 146 und dem anderen Anschlusskanal 87 oder zum Freigeben des
zweiten Durchgangsweges zwischen dem ersten Fluidkanal 46, 146 und dem Anschlusskanal
87 und zum, vorzugsweise im wesentlichen gleichzeitigen, Absperren des ersten Durchgangsweges
zwischen dem Fluidkanal 46, 146 und dem Anschlusskanal 86 angeordnet. Das Wechselventil
104 weist bevorzugt nur ein Sperrglied 105, beispielsweise eine Kugel, auf.
[0111] Die Funktionen des besagten Mittels 104 können wie folgt beschrieben werden: Wenn
beispielsweise der Anschlusskanal 87 mit Druck beaufschlagt wird, also als Vorlaufkanal
dient bzw. geschaltet ist, kann das Druckmittel über den Fluidkanal 106 bzw. 197 in
das Wechselventil 104 strömen, wodurch das Wechselventil 104 den Durchgangsweg zu
dem anderen Anschlusskanal 86 sperrt und das Druckmittel von dem Wechselventil 104
in den ersten Fluidkanal 46, 146 zur Beaufschlagung des Fluidgleitlagers 45, 145 strömen
kann. Wenn jedoch der andere Anschlusskanal 86 mit Druck beaufschlagt wird, also als
Vorlaufkanal dient bzw. geschaltet ist, kann das Druckmittel über den Fluidkanal 97
bzw. 206 in das Wechselventil 104 strömen, wodurch das Wechselventil 104 den Durchgangsweg
zu dem anderen Anschlusskanal 87 sperrt und das Druckmittel von dem Wechselventil
104 wiederum in den ersten Fluidkanal 46, 146 zur Beaufschlagung des Fluidgleitlagers
45, 145 strömen kann.
[0112] Das jeweilige Schalt- bzw. Umschaltventil, bei dem es sich hier um ein 2-2-Wegeventil
98, 198 handelt, bildet im Falle des auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinders
20 ein Mittel zum bedarfsweise bzw. schaltbaren Absperren oder Freigeben eines Durchgangsweges,
und bildet im Falle des auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinders 120 ein Mittel
zum bedarfsweise Drosseln oder Freigeben eines Durchgangsweges.
[0113] Der jeweilige Durchgangsweg bzw. das jeweilige Ventil 98, 198 ist im Falle des auf
Druck verriegelbaren Verriegelungszylinders 20 zwischen dem Fluidkanal 47 und dem
Fluidkanal 103 angeordnet, der in den zweiten Arbeitskanal 24.2 mündet, und ist im
Falle des auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinders 120 zwischen dem Fluidkanal
147 und dem Fluidkanal 203 angeordnet, der in den ersten Arbeitskanal 24.1 mündet.
Der jeweilige Fluidkanal 47, 147 ist dann, wenn die Verriegelungs-Stütz-Körper 35,
36; 135, 136 bzw. die Klemm-Kegel-Körper 53, 54; 153, 154 reibschlüssig abdichtend
aneinander liegen, gegenüber dem mit dem Fluidgleitlager 45, 145 fluidverbundenen
Fluidkanal 46, 146 abgesperrt. Wenn jedoch die Verriegelungs-Stütz-Körper 35, 36;
135, 136 bzw. die Klemm-Kegel-Körper 53, 54; 153, 154 insbesondere aufgrund einer
Beaufschlagung des Fluidgleitlagers 45, 145 mit Druckmittel voneinander abgehoben
sind, so dass zwischen den sich gegenüber liegenden Verriegelungs-Kegel-Flächen 51,
52 bzw. 151, 152 ein Spalt bzw. Durchgangsweg für das Druckmittel ausgebildet ist,
ist der dann als Zufließkanal für das Fluidgleitlager 45, 145 dienende Fluidkanal
46, 146 mit dem dann als Abfließkanal für das Fluidgleitlager 45, 145 dienenden Fluidkanal
103, 203 fluidverbunden. Im Falle des auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinders
20 ist der Fluidkanal 103 mit der zweiten Arbeitskammer 49 fluidverbunden, die zwischen
dem Kolben 22 und einem dem freien Ende 71 der Spindel 30 zugeordneten Deckel 40.1
des Zylinders 21 angeordnet ist. Im Falle des auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinders
120 ist der Fluidkanal 203 mit der ersten Arbeitskammer 48 fluidverbunden, die zwischen
dem Kolben 22 und dem Zylinderboden 140 des Zylinders angeordnet ist.
[0114] Die Funktion der gesamten, in einem Endgehäuse bzw. Steuerblock des Verriegelungszylinders
20, 120 integrierten Steuereinheit 85, 185 mit den entsprechenden Steuer- bzw. Regelorgangen
108, 208; 88; 90; 98, 98', 198; 104 ist nachfolgend separat sowohl für den auf Druck
verriegelbaren Verriegelungsyzlinder 20 als auch für den auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinder
120 beschrieben.
[0115] Zum Zwecke eines Ausfahrens der Kolbenstange 22.1 des auf Druck verriegelbaren Verriegelungsyzlinders
20 in der Ausfahrrichtung 31 wird der Anschlusskanal 86 mit Druckmittel beaufschlagt.
Dadurch kann das Druckmittel durch den Anschlusskanal 86 und an einer Zweigstelle
davon abgehend, sowohl durch den mit dem Wechselventil 104 fluidverbundenen Fluidkanal
97 als auch durch den mit dem Senkbremsventil 90 und dem Rückschlagventil 92 fluidverbundenen
Fluidkanal 107 strömen. Das Druckmittel in dem Fluidkanal 97 kann nun in das Wechselventil
104 strömen, das dadurch bzw. druckbedingt, den Durchgangsweg zu dem mit dem Fluidgleitlager
45 fluidverbundenen Fluidkanal 46 freigibt, während im wesentlichen gleichzeitig durch
das Sperrglied 105 des Wechselventils 104 der Durchgangsweg zu dem Fluidkanal 106
abgesperrt wird. Auf diese Weise wird also das Fluidgleitlager 45 mit Druckmittel
beaufschlagt. Im Wesentlichen Gleichzeitig kann das Druckmittel über das parallel
zu dem Senkbrems-Ventil 90 angeordnete Rückschlagventil 93 in den ersten Arbeitskanal
24.1 und folglich in die erste Arbeitskammer 48 strömen, die zwischen dem Ansatz 72
des Zylinderbodens 20 und dem Kolben 22 ausgebildet ist bzw. die sich dort ausbilden
kann. Auf diese Weise werden also das Fluidgleitlager 45 und die erste Arbeitskammer
48 im wesentlichen gleichzeitig mit dem Druckmittel beaufschlagt. Dadurch kommt es
zu einem Abheben des als Kegel-Stumpf-Scheibe 55 mit einem Außenkonus 56 gestalteten
ersten Klemm-Kegel-Körpers 53 von dem mit einem Innenkonus gestalteten zweiten Klemm-Kegel-Körper
54 in der Richtung 31, bis der erste Klemm-Kegel-Körper 53 an dem Axiallager 38 anschlägt.
Bedingt durch die spätestens dann auftretenden Reibungseffekte, auch in Verbindung
mit dem zeitgleich in der ersten Arbeitkammer 48 wirkenden Arbeitsdruck, kann sich
die Spindel 30 drehen, so dass dann dadurch bedingt der Kolben 22 und folglich die
Kolbenstange 22.1 in der Ausfahrrichtung 31 bewegt werden.
[0116] In Folge des Abhebens des als Kegel-Stumpf-Scheibe 55 gestalteten ersten Klemm-Kegel-Körpers
53 von dem zweiten Klemm-Kegel-Körper 54 kommt es zur Ausbildung eines Durchgangsweges
bzw. Spaltes zwischen den sich gegenüber liegenden Verriegelungs-Kegel-Flächen 51,
52 der beiden Klemm-Kegel-Körper 53, 54. Das dann dort eindringende Druckmittel kann
jedoch dann nicht über den Fluidkanal 47 in den Fluidkanal 103 bzw. den zweiten Arbeitskanal
24.2 gelangen, weil aufgrund der Beaufschlagung des Fluidkanals 97 mit dem Druckmittel
der von dort an einer Zweigstelle abgehende Steuerkanal 99 des Absperrventils 98 ebenfalls
mit dem Druckmittel beaufschlagt wird, wodurch das Absperrventil 98 von der in Figur
3 gezeigten Durchlassstellung 100 in eine Sperrstellung 101 überführt wird bzw. wurde.
In Figur 3 ist als Alternative zu dem Absperrventil 98 auch noch ein weiteres Absperrventil
98' schematisch dargestellt. Bei diesem sind in dem Sperrweg zwei Rückschlagventile
vorgesehen, von denen jedes Rückschlagventil eine Strömung des Druckmittels in Richtung
des anderen Rückschlagventils sperrt.
[0117] Bei der besagten Beaufschlagung des Anschlusskanals 86 mit Druckmittel wird der andere
Anschlusskanal 87 mit Hilfe eines geeigneten, in den Figuren nicht gezeigten Mittels,
drucklos geschaltet. Auf diese Weise kann beim Ausfahren der Kolbenstange 22.1 in
der Ausfahrrichtung 31 das in der zweiten Arbeitkammer 49 zwischen dem Kolben 22 und
dem Zylinderdeckel 40.1 befindliche Druckmittel über den zweiten Arbeitskanal 24.2
und das sich in dieser Strömungsrichtung betrachtet vor der Abzweigstelle des Fluidkanals
106 von dem Anschlusskanal 87 befindliche Rückschlagventil 88 in und durch den dann
als Rücklaufkanal dienenden Anschlusskanal 87 abströmen.
[0118] Zum Zwecke eines Einfahrens der Kolbenstange 22.1 des auf Druck verriegelbaren Verriegelungszylinders
20 in der Einfahrrichtung 32 wird der Anschlusskanal 87 mit Druckmittel beaufschlagt,
während der andere Anschlusskanal 86 drucklos geschaltet wird. Das Druckmittel kann
dann durch den Anschlusskanal 87 in den mit dem Wechselventil 104 fluidverbundenen
Fluidkanal 106 strömen, so dass dadurch bzw. druckbedingt das Sperrglied 105 des Wechselventils
104 von der in Figur 3 gezeigten Stellung in eine den Durchgangsweg zwischen dem Fluidkanal
97 und dem Fluidkanal 46 absperrende Stellung gelangt, in welcher das Druckmittel
von dem Fluidkanal 106 durch das Wechselventil 104 in den mit dem Fluidgleitlager
45 fluidverbundenen Fluidkanal 46 strömen kann bzw. strömt.
[0119] Bedingt durch das zwischen dem Anschlusskanal 87 und dem zweiten Arbeitskanal 24.2
parallel zu dem das Fluidgleitlager 45 umfassenden Strömungsweg, angeordnete Rückschlagventil
88 ist sichergestellt, dass das durch den Anschlusskanal 87 zuströmende Druckmittel
zuerst das Fluidgleitlager 45 beaufschlagt und erst nach einem Abheben der Kegel-Stumpf-Scheibe
55, also des ersten Klemm-Kegel-Körpers 53, von dem zweiten Klemm-Kegel-Körper 54
und einer dadurch bedingten Schaffung eines Spalts bzw. Durchgangsweges entlang der
sich gegenüber liegenden Verriegelungs-Kegel-Flächen 51, 52 der beiden Klemm-Kegel-Körper
53, 54 das Druckmittel, hier über den zweiten Arbeitskanal 24.2, in die zweite Arbeitskammer
49 strömen kann, um dann eine Axialbewegung des Kolbens 22 bzw. der Kolbenstange 22.1
in der Einfahrrichtung 31 zu bewirken.
[0120] Zu diesem Zwecke befindet sich das Absperrventil 98 in der in Figur 3 gezeigten Durchlassstellung
100. Diese Stellung wird, ggf. unterstützt durch einen von dem Fluidkanal 47 abzeigenden
Steuerkanal 102 erreicht. Weil der Anschlusskanal 86 drucklos geschaltet ist, ist
auch der mit diesem über den Fluidkanal 97 fluidverbundene Steuerkanal 99 des Absperrventils
98 dann drucklos, so dass das Absperrventil 98 in der in Figur 3 gezeigten Durchlassstellung
100 verbleibt.
[0121] Dadurch, dass in diesem Betriebs- und Ausführungsbeispiel zuerst das Fluidgleitlager
45 mit Druckmittel beaufschlagt wird und zwangsweise erst anschließend die zweite
Arbeitskammer 49 mit dem Druckmittel versorgt bzw. beaufschlagt wird, wird zuerst
der drehfest an der Spindel 30 befestigte erste Klemm-Kegel-Körper 53 von dem zweiten
Klemm-Kegelkörper 54 abgehoben, so dass dann eine Drehung der Spindel 30 um ihre Drehachse
33 relativ zu dem Zylinder 21 möglich ist, und erst anschließend kann das Druckmittel
durch den besagten Spalt bzw. Durchgangsweg in die zweite Arbeitskammer 49 strömen,
um eine Axialbewegung des Kolbens 22 und folglich der Kolbenstange 22.1 in der Einfahrrichtung
32 zu bewirken. Dadurch wird eine Drehung der Spindel 30 um ihre Drehachse 33 relativ
zu dem Zylinder 21 bewirkt, so dass dadurch bedingt dann die Kolbenstange 22.1 in
der Einfahrrichtung 32 einfahren kann.
[0122] Während des Einfahrens des Kolbens 22 bzw. der Kolbenstange 22.1 in der Einfahrrichtung
32 wird das in der ersten Arbeitskammer 48 befindliche Druckmittel in den ersten Arbeitskanal
24.1 verdrängt und kann von dort über das Senkbrems-Ventil 90 in den hier als Rückflusskanal
dienenden Anschlusskanal 86 abströmen. Dabei wird mit Hilfe des Senkbrems-Ventils
90 in der ersten Arbeitskammer 48 ein dem Arbeitsdruck in der zweiten Arbeitskammer
49 entgegen wirkender Gegen- bzw. Bremsdruck aufrechterhalten, der bewirkt, dass der
Kolben 22 und folglich die Kolbenstange 22.1 sich nicht unkontrolliert in Einfahrrichtung
32 bewegen, insbesondere nicht unkontrolliert in der Einfahrrichtung 32 voreilen können.
Um mit steigenden Arbeitsdruck in der zweiten Arbeitkammer 49 stets einen hinreichend
großen Gegendruck in der ersten Arbeitskammer 48 zu gewährleisten, kann das Senkbremsventil
90, wie in Figur 3 schematisch dargestellt, über den Steuerkanal 91 gekoppelt sein,
der mit dem zweiten Arbeitskanal 24.2 bzw. mit der zweiten Arbeitskammer 49 fluidverbunden
ist. Auf diese Weise öffnet das Senkbremsventil 90 einen Durchgangsweg zwischen dem
ersten Arbeitskanal 24.1 und dem Anschlusskanal 86 abhängig von dem in dem zweiten
Arbeitskanal 24.2 bzw. in der zweiten Arbeitskammer 49 wirkenden Arbeitsdruck, und
zwar vorzugsweise proportional zu dem Arbeitsdruck, so dass mit zunehmendem Arbeitsdruck
in der zweiten Arbeitskammer 49 mit Hilfe des Senkbrems-Ventils 90 ein entsprechend,
vorzugsweise proportional, zunehmender Gegendruck in der ersten Arbeitskammer 48 erreicht
werden kann bzw. erreicht wird.
[0123] Zum Zwecke eines Ausfahrens der Kolbenstange 22.1 des auf Zug verriegelbaren Verriegelungszylinders
20 in der Ausfahrrichtung 32 wird der Anschlusskanal 86 mit Druckmittel beaufschlagt,
während der andere Anschlusskanal 87 drucklos geschaltet wird. Das Druckmittel kann
dann durch den Anschlusskanal 86 in den mit dem Wechselventil 104 fluidverbundenen
Fluidkanal 206 strömen, so dass dadurch bzw. druckbedingt das Sperrglied 105 des Wechselventils
104 von der in Figur 4 gezeigten Stellung in eine den Durchgangsweg zwischen dem Fluidkanal
206 und dem mit dem Fluidgleitlager 145 fluidverbundenen Fluidkanal 146 freigebenden
Durchgangsstellung gelangt, während im wesentlichen gleichzeitig der Durchgangsweg
zwischen dem Fluidkanal 197 und dem Fluidkanal 146 abgesperrt wird. Das Druckmittel
kann also nun von dem Fluidkanal 206 über das Wechselventil 104 in und durch den Fluidkanal
206 strömen und das Fluidgleitlager 145 beaufschlagen.
[0124] Bedingt durch das zwischen dem Anschlusskanal 86 und dem ersten Arbeitskanal 24.1
parallel zu dem das Fluidgleitlager 145 umfassenden Strömungsweg angeordnete Rückschlagventil
88 ist sichergestellt, dass das durch den Anschlusskanal 86 zuströmende Druckmittel
zuerst das Fluidgleitlager 145 beaufschlagt und erst nach einem Abheben der Kegel-Stumpf-Scheibe
155, also des ersten Klemm-Kegel-Körpers 153, von dem zweiten Klemm-Kegel-Körper 154
und einer dadurch bedingten Schaffung eines Spalts bzw. Durchgangsweges entlang der
sich gegenüber liegenden Verriegelungs-Kegel-Flächen 151, 152 der beiden Klemm-Kegel-Körper
153, 154 das Druckmittel, hier über den ersten Arbeitskanal 24.1, in die ersten Arbeitskammer
48 strömen kann, um dann eine Axialbewegung des Kolbens 22 bzw. der Kolbenstange 22.1
in der Ausfahrrichtung 32 zu bewirken.
[0125] Zu diesem Zwecke befindet sich das als 2-2-Wege-Ventil gestaltete Drossel-/Durchgangs-Wechsel-
bzw. Umschaltventil 198 in der in Figur 4 gezeigten Durchlassstellung 200. Diese Stellung
wird, ggf. unterstützt durch einen von dem Fluidkanal 147 abzeigenden Steuerkanal
202 erreicht. Weil der Anschlusskanal 87 drucklos geschaltet ist, ist auch der mit
diesem über den Fluidkanal 197 fluidverbundene Steuerkanal 199 des Ventils 198 dann
drucklos, so dass das Ventil 198 in der in Figur 4 gezeigten Durchlassstellung 200
verbleibt.
[0126] Dadurch, dass in diesem Betriebs- und Ausführungsbeispiel zuerst das Fluidgleitlager
145 mit Druckmittel beaufschlagt wird und zwangsweise erst anschließend die erste
Arbeitskammer 48 mit dem Druckmittel versorgt bzw. beaufschlagt wird, wird zuerst
der drehfest an der Spindel 30 befestigte erste Klemm-Kegel-Körper 153 von dem zweiten
Klemm-Kegelkörper 154 abgehoben, so dass dann eine Drehung der Spindel 30 um ihre
Drehachse 33 relativ zu dem Zylinder 21 möglich ist, und erst anschließend kann das
Druckmittel durch einen Spalt bzw. Durchgangsweg zwischen den gegenüber liegenden
Verriegelungs-Kegel-Flächen 151, 152 der beiden Klemm-Kegel-Körper 153, 154 in die
erste Arbeitskammer 48 strömen, um eine Axialbewegung des Kolbens 22 und folglich
der Kolbenstange 22.1 in der Ausfahrrichtung 32 zu bewirken. Dadurch wird eine Drehung
der Spindel 30 um ihre Drehachse 33 relativ zu dem Zylinder 21 bewirkt, so dass dadurch
bedingt dann die Kolbenstange 22.1 in der Ausfahrrichtung 32 ausfahren kann.
[0127] Während des Ausfahrens des Kolbens 22 bzw. der Kolbenstange 22.1 in der Ausfahrrichtung
32 wird das in der zweiten Arbeitskammer 49 befindliche Druckmittel in den zweiten
Arbeitskanal 24.2 verdrängt und kann von dort über das Senkbrems-Ventil 90 in den
hier als Rückflusskanal dienenden Anschlusskanal 87 abströmen. Dabei wird mit Hilfe
des Senkbrems-Ventils 90 in der zweiten Arbeitskammer 49 ein dem Arbeitsdruck in der
ersten Arbeitskammer 48 entgegen wirkender Gegen- bzw. Bremsdruck aufrechterhalten,
der bewirkt, dass der Kolben 22 und folglich die Kolbenstange 22.1 sich nicht unkontrolliert
in Ausfahrrichtung 32 bewegen, insbesondere nicht unkontrolliert in der Ausfahrrichtung
32 voreilen können. Um mit steigenden Arbeitsdruck in der ersten Arbeitkammer 48 stets
einen hinreichend großen Gegendruck in der zweiten Arbeitskammer 49 zu gewährleisten,
kann das Senkbremsventil 90, wie in Figur 4 schematisch dargestellt, über den Steuerkanal
191 gekoppelt sein, der mit dem ersten Arbeitskanal 24.1 bzw. mit der ersten Arbeitskammer
48 fluidverbunden ist. Auf diese Weise öffnet das Senkbremsventil 90 einen Durchgangsweg
zwischen dem zweiten Arbeitskanal 24.2 und dem Anschlusskanal 87 abhängig von dem
in dem ersten Arbeitskanal 24.1 bzw. in der ersten Arbeitskammer 48 wirkenden Arbeitsdruck,
und zwar vorzugsweise proportional zu dem Arbeitsdruck, so dass mit zunehmendem Arbeitsdruck
in der ersten Arbeitskammer 48 mit Hilfe des Senkbrems-Ventils 90 ein entsprechend,
vorzugsweise proportional, zunehmender Gegendruck in der zweiten Arbeitskammer 49
erreicht werden kann bzw. erreicht wird.
[0128] Zum Zwecke eines Einfahrens der Kolbenstange 22.1 des auf Zug verriegelbaren Verriegelungsyzlinders
20 in der Einfahrrichtung 31 wird der Anschlusskanal 87 mit Druckmittel beaufschlagt.
Dadurch kann das Druckmittel durch den Anschlusskanal 87 und an einer Zweigstelle
davon abgehend, sowohl durch den mit dem Wechselventil 104 fluidverbundenen Fluidkanal
197 als auch durch den mit dem Senkbremsventil 90 und dem Rückschlagventil 92 fluidverbundenen
Fluidkanal 207 strömen. Das Druckmittel in dem Fluidkanal 197 kann nun in das Wechselventil
104 strömen, das dadurch bzw. druckbedingt, den Durchgangsweg zu dem mit dem Fluidgleitlager
145 fluidverbundenen Fluidkanal 146 freigibt, während im wesentlichen gleichzeitig
durch das Sperrglied 105 des Wechselventils 104 der Durchgangsweg zu dem Fluidkanal
206 abgesperrt wird. Auf diese Weise wird also das Fluidgleitlager 145 mit Druckmittel
beaufschlagt. Im Wesentlichen Gleichzeitig kann das Druckmittel über das parallel
zu dem Senkbrems-Ventil 90 angeordnete Rückschlagventil 93 in den zweiten Arbeitskanal
24.2 und folglich in die zweite Arbeitskammer 49 strömen, die zwischen dem Zylinderdeckel
40.1 und dem Kolben 22 ausgebildet ist bzw. die sich dort ausbilden kann. Auf diese
Weise werden also das Fluidgleitlager 145 und die zweite Arbeitskammer 49 im wesentlichen
gleichzeitig mit dem Druckmittel beaufschlagt. Dadurch kommt es zu einem Abheben des
als Kegel-Stumpf-Scheibe 155 mit einem Außenkonus 156 gestalteten ersten Klemm-Kegel-Körpers
153 von dem mit einem Innenkonus gestalteten zweiten Klemm-Kegel-Körper 154 in der
Richtung 31, bis der erste Klemm-Kegel-Körper 153 an dem Axiallager 138 anschlägt.
Bedingt durch die spätestens dann auftretenden Reibungseffekte, auch in Verbindung
mit dem zeitgleich in der zweiten Arbeitkammer 49 wirkenden Arbeitsdruck, kann sich
die Spindel 30 drehen, so dass dann dadurch bedingt der Kolben 22 und folglich die
Kolbenstange 22.1 in der Ausfahrrichtung 31 bewegt werden.
[0129] In Folge des Abhebens des als Kegel-Stumpf-Scheibe 155 gestalteten ersten Klemm-Kegel-Körpers
153 von dem zweiten Klemm-Kegel-Körper 154 kommt es zur Ausbildung eines Durchgangsweges
bzw. Spaltes zwischen den sich gegenüber liegenden Verriegelungs-Kegel-Flächen 151,
152 der beiden Klemm-Kegel-Körper 153, 154. Das dann dort eindringende Druckmittel
kann dann über den Fluidkanal 147 und über die Drossel des Drossel-/Durchgangs-Wechsel-
bzw. Umschaltventils 198 in den Fluidkanal 203 und von dort in den drucklosen Anschlusskanal
86 gelangen, weil aufgrund der Beaufschlagung des Fluidkanals 197 mit dem Druckmittel
der von dort an einer Zweigstelle abgehende Steuerkanal 199 des Ventils 198 ebenfalls
mit dem Druckmittel beaufschlagt wird, wodurch das Ventil 198 von der in Figur 4 gezeigten
Durchlassstellung 200 in eine Drosselstellung 201 überführt wird bzw. wurde.
[0130] Bei der besagten Beaufschlagung des Anschlusskanals 87 mit Druckmittel wird der andere
Anschlusskanal 88 mit Hilfe eines geeigneten, in den Figuren nicht gezeigten Mittels,
drucklos geschaltet. Auf diese Weise kann beim Einfahren der Kolbenstange 22.1 in
der Einfahrrichtung 31 das in der ersten Arbeitkammer 48 zwischen dem Kolben 22 und
dem Ansatz 172 des Zylinderbodens 140 befindliche Druckmittel über den ersten Arbeitskanal
24.1 und das sich in dieser Strömungsrichtung betrachtet vor der Abzweigstelle des
Fluidkanals 206 von dem Anschlusskanal 86 befindliche Rückschlagventil 88 in und durch
den dann als Rücklaufkanal dienenden Anschlusskanal 86 abströmen.
[0131] Die Erfindung kann auch wie folgt zusammengefasst werden:
[0132] Die Erfindung betrifft einen Verriegelungszylinder 20, 120 mit einem Zylinder 21
und einem relativ zu diesem mit Hilfe eines Druckmittels in Axialrichtung 59 bewegbaren
und drehfest mit dem Zylinder verbundenen Kolben 22. Der Kolben 22 ist mit einem Kolbengewinde
26 versehen, das unter Ausbildung eines nicht selbsthemmenden Gewindes 27 mit einem
Spindelgewinde 28 einer Spindel 30 in Engriff steht, die um eine Drehachse 33 relativ
zu dem Zylinder 21 drehbar und in Axialrichtung relativ zu dem Zylinder 21 verschiebbar
ist. Die Spindel 30 ist drehfest mit einem erste Verriegelungs-Kegel-Flächen 51, 151
aufweisenden selbsthemmenden ersten Klemm-Kegel-Körper 53; 153 verbunden, dessen Verriegelungs-Kegel-Flächen
51, 151 mit zweiten Verriegelungs-Kegel-Flächen 52, 152 eines zweiten selbsthemmenden
Klemm-Kegel-Körpers 54, 154 selbsthemmend verklemmbar sind. Die Erfindung betrifft
auch ein Verfahren zur drehfesten reibschlüssigen Verriegelung einer Spindel 30 sowie
ein Verfahren zur Entriegelung einer drehfest und reibschlüssig verriegelten Spindel
30.
B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E
[0133]
- 20
- Verriegelungszylinder
- 21
- Zylinder
- 22
- Kolben
- 22.1
- Kolbenstange
- 23.1
- (erste) Seite von 22
- 23.2
- (zweite) Seite von 22
- 24.1
- (erster) Arbeitskanal
- 24.2
- (zweiter) Arbeitskanal
- 25
- Längsachse von 21
- 26
- Kolbengewinde
- 27
- nicht selbsthemmendes Gewinde
- 28
- Spindelgewinde
- 29
- Last
- 30
- Spindel
- 31
- erste Richtung
- 32
- zweite Richtung
- 33
- Drehachse von 30
- 34
- Doppelpfeil/axiale Verschiebbarkeit/Verschiebespiel/axiales Spindelspiel
- 35
- (erster) Verriegelungs-Stütz-Körper
- 36
- (zweiter) Verriegelungs-Stütz-Körper
- 37
- Dichtung
- 38
- (erstes) Axiallager/Wälzlager/Nadellager/Ringlager
- 39
- (zweites) Axiallager/Fluid-Gleitlager
- 40
- Zylinderboden
- 40.1
- (Zylinder-)Deckel
- 41
- (erster) Lagerkörper
- 42
- (zweiter) Lagerkörper
- 43
- (erste) Lagerfläche
- 44
- (zweite) Lagerfläche
- 45
- Fluid-Gleitlager
- 46
- (erster) Fluidkanal
- 47
- (zweiter) Fluidkanal
- 48
- (erste) Arbeitskammer
- 49
- (zweite) Arbeitskammer
- 50
- gewindefreier Teil von 30
- 51
- (erste) Verriegelungs-Kegel-Fläche/n
- 52
- (zweite) Verriegelungs-Kegel-Fläche/n
- 53
- (erster) Klemm-Kegel-Körper
- 54
- (zweiter) Klemm-Kegel-Körper
- 55
- Kegel-Scheibe/Kegel-Stumpf-Scheibe
- 56
- Außenkonus
- 57
- Innenkonus
- 58
- Teil von 53
- 59
- Axialrichtung
- 60
- Dichtung
- 61
- (erster) Verriegelungs-Stütz- und Lager-Körper
- 62
- (zweiter) Verriegelungs-Stütz- und Lager-Körper
- 63
- (erster) Neigungswinkel
- 64
- (zweiter) Neigungswinkel
- 65
- (erste) Seite von 53
- 66
- (zweite) Seite von 53
- 67
- (erste) Seite von 54
- 69
- (zylinderbodenseitiges) Ende von 30
- 71
- (freies) Ende von 30
- 72
- Ansatz
- 75
- Ausnehmung/Kammer
- 76
- Dichtung
- 77
- T-förmiger Querschnitt von 75
- 78
- Lager-Ringnut
- 80
- Außendurchmesser von 43
- 81
- Innendurchmesser von 76
- 82
- Außendurchmesser von 50
- 83
- Seite von 76
- 85
- Steuereinheit Steuereinrichtung
- 86
- Kanal/Anschlusskanal/Bohrung
- 87
- Kanal/Anschlusskanal/Bohrung
- 88
- Rückströmsperrmittel/Rückschlagventil
- 89
- Sperrglied von 88
- 90
- Mittel/(Lasthalte-) Senkbrems-Ventil
- 91
- Fluidkanal/Steuerkanal
- 92
- Rückströmsperrmittel/Rückschlagventil
- 93
- Sperrglied von 92
- 94
- Feder
- 95
- Einlass von 90
- 96
- Auslass von 90
- 97
- Fluidkanal
- 98
- Mittel/2-2-Wege-Ventil Absperrventil/Durchgangsventil
- 98'
- Mittel/2-2-Wege-Ventil Absperrventil/Durchgangsventil
- 99
- Schalt-/Steuerkanal
- 100
- Durchlass-Stellung
- 101
- Sperrstellung
- 102
- Fluidkanal/Beaufschlagungskanal
- 103
- Fluidkanal
- 104
- Mittel/Wechselventil/Doppelrückschlagventil
- 105
- Sperrglied
- 106
- Fluidkanal
- 107
- Fluidkanal
- 108
- Steuer- bzw. Regelorgane
- 120
- Verriegelungszylinder
- 129
- Last
- 135
- (erster) Verriegelungs-Stütz-Körper
- 136
- (zweiter) Verriegelungs-Stütz-Körper
- 138
- (erstes) Axiallager/Wälzlager/Nadellager/Ringlager
- 139
- (zweites) Axiallager/Fluid-Gleitlager
- 140
- Zylinderboden
- 141
- (erster) Lagerkörper
- 142
- (zweiter) Lagerkörper
- 143
- (erste) Lagerfläche
- 144
- (zweite) Lagerfläche
- 145
- Fluid-Gleitlager
- 146
- (erster) Fluidkanal
- 147
- (zweiter) Fluidkanal
- 151
- (erste) VerriegelungsKegel-Fläche/n
- 152
- (zweite) Verriegelungs-Kegel-Fläche/n
- 153
- (erster) Klemm-Kegel-Körper
- 154
- (zweiter) Klemm-Kegel-Körper
- 155
- Kegel-Scheibe/Kegel-Stumpf-Scheibe
- 156
- Außenkonus
- 157
- Innenkonus
- 158
- Teil von 153
- 161
- (erster) Verriegelungs-Stütz- und Lager-Körper
- 162
- (zweiter) Verriegelungs-Stütz- und Lager-Körper
- 163
- (erster) Neigungswinkel
- 164
- (zweiter) Neigungswinkel
- 165
- (erste) Seite von 153
- 166
- (zweite) Seite von 153
- 167
- (erste) Seite von 154
- 172
- Ansatz
- 175
- Ausnehmung/Kammer
- 177
- T-förmiger Querschnitt von 175
- 178
- Lager-Ringnut
- 180
- Außendurchmesser von 143
- 185
- Steuereinheit
- 191
- Schalt-/Steuerkanal
- 197
- Fluidkanal
- 198
- Mittel/2-2-Wege-Ventil Absperrventil/Durchgangsventil
- 199
- Schalt-/Steuerkanal
- 200
- Durchlass-Stellung
- 201
- Drosselstellung
- 202
- Fluidkanal/Beaufschlagungskanal
- 203
- Fluidkanal
- 206
- Fluidkanal
- 207
- Fluidkanal
- 208
- Steuer- bzw. Regelorgane
1. Verriegelungszylinder (20, 120) mit einem Zylinder (21) und einem Kolben (22), der
mit Hilfe eines einer Seite (23.1) des Kolbens (22) über einen Arbeitskanal (24.1)
oder beiden Seiten (23.1, 23.2) des Kolbens (22) über diesen Seiten (23.1, 23.2) zugeordnete
Arbeitskanäle (24.1, 24.2) zuführbaren fluiden Druckmittels parallel zu der Längsachse
(25) des Zylinders (21) in eine erste Richtung (31) und in eine zweite Richtung (32)
entgegengesetzt zu der ersten Richtung (31) bewegbar ist, und der mit einem Kolbengewinde
(26) versehen ist, das unter Ausbildung eines nicht selbsthemmenden Gewindes (27)
mit einem Spindelgewinde (28) einer reibschlüssig und schwerkraftbedingt selbsttätig
verriegelbaren Spindel (30) in Eingriff steht, die um eine parallel zur Längsachse
(25) des Zylinders (21) angeordnete Drehachse (33) relativ zu dem Zylinder (21) drehbar
und relativ zu dem Zylinder (21) in Axialrichtung (59) axial verschiebbar ist, wobei
wenigstens zwei in einen gegenseitigen reibschlüssigen Verriegelungseingriff überführbare
Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) vorgesehen sind, die dazu bestimmt sind,
die Spindel (30) reibschlüssig gegen eine Drehung um ihre Drehachse (33) zu verriegeln
und in die zweite Richtung (32) auf die Spindel (30) wirkende Axialkräfte aufzunehmen,
wobei wenigstens ein erster Verriegelungs-Stütz-Körper (35; 135) der Verriegelungs-Stütz-Körper
(35, 36; 135, 136) drehfest mit der Spindel (30) verbunden ist und wobei wenigstens
ein zweiter Verriegelungs-Stütz-Körper (36; 136) der Verriegelungs-Stütz-Körper (35,
36; 135, 136) drehfest mit dem Zylinder (21) verbunden ist, und wobei die Spindel
(30) an wenigstens zwei Axiallagern (38, 39; 138, 139) gelagert ist, von denen ein
erstes Axiallager (38; 138) dazu bestimmt ist, in die erste Richtung (31) auf die
Spindel (30) wirkende Axialkräfte aufzunehmen, und von denen ein zweites Axiallager
(39; 139) dazu bestimmt ist, in die zweite Richtung (32) auf die Spindel (30) wirkende
Axialkräfte aufzunehmen, und wobei die Spindel (30) mit einem ersten Lagerkörper (41;
141) verbunden oder ausgebildet ist, der eine erste Lagerfläche (43, 143) aufweist,
die einer zweiten Lagerfläche (44, 144) eines drehfest mit dem Zylinder (21) verbundenen
zweiten Lagerkörpers (42; 142) gegenüber liegt, und wobei die erste Lagerfläche (43;
143) des ersten Lagerkörpers (41; 141) und die zweite Lagerfläche (44, 144) des zweiten
Lagerkörpers (42; 142) das zweite Axiallager (39; 139) ausbilden, das als ein Fluid-Gleitlager
(45, 145) gestaltet ist, das über einen ersten Fluidkanal (46; 146) mit einem bzw.
mit dem fluiden Druckmittel beaufschlagbar bzw. beaufschlagt ist oder wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Verriegelungs-Stütz-Körper (35; 135) als ein erste Verriegelungs-Kegel-Flächen
(51; 151) aufweisender, selbsthemmender, erster Klemm-Kegel-Körper (53, 153) gestaltet
ist und dass der zweite Verriegelungs-Stütz-Körper (36; 136) als ein zweite Verriegelungs-Kegel-Flächen
(52; 152) aufweisender, selbsthemmender, zweiter Klemm-Kegel-Körper (54; 154) gestaltet
sind, und wobei die Verriegelungs-Kegel-Flächen (51, 52; 151, 152) der Klemm-Kegel-Körper
(53, 54; 153, 154) miteinander selbsthemmend verklemmbar sind.
2. Verriegelungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Klemm-Kegel-Körper (53; 153) zumindest teilweise in einer Ausnehmung (75;
175), insbesondere in einer Kammer (75; 175), des Zylinders (21) aufgenommen ist,
die einerseits von einem Zylinderboden (40) des Zylinders (21) und andererseits durch
einen, vorzugsweise einteilig mit dem Zylinder (21) verbundenen bzw. hergestellten,
insbesondere sich radial und quer zu der Längsachse (25) des Zylinders (21) erstreckenden,
Ansatz (72; 172) begrenzt ist.
3. Verriegelungszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (75; 175) durch eine Dichtung (76) gegenüber dem Kolben (22) bzw.
gegenüber einer Arbeitskammer (48) abgedichtet ist, die zwischen dem Zylinder (21)
und dem Kolben (22) ausgebildet ist und die von der dem ersten Klemm-Kegel-Körper
(53; 153) zugewandten Seite (23.1) des Kolbens (22), ggf. auch von dem zweiten Lagerkörper
(142) und/oder von dem Ansatz (72; 172), begrenzt ist und in die der Arbeitskanal
(24.1) mündet.
4. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid-Gleitlager (45; 145) während einer Bewegung des Kolbens (22) sowohl in
der ersten Richtung (31) als auch in der zweiten Richtung (32) und/oder während einer
Drehung der Spindel (30) um ihre Drehachse (33), vorzugsweise auch im Zuge bzw. während
des Anhaltens des Kolbens (22), insbesondere auch in einer Haltestellung des Kolbens
(22), mit dem fluiden Druckmittel derart beaufschlagt ist bzw. wird, dass die Klemm-Kegel-Körper
(53, 54; 153, 154) voneinander gelöst sind, insbesondere derart voneinander abgehoben
sind, dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen (51, 52; 151, 152) nicht berühren.
5. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuse, vorzugsweise in einem im Bereich der Axiallager (38, 39; 138, 139)
und/oder eines Zylinderbodens (40) des Zylinders (21) oder in dem Zylinderboden (40)
vorgesehenen Endgehäuse, Fluidkanäle (46, 146; 91, 191; 97, 197; 99, 199; 103, 203;
106, 206) und eine Steuereinheit (85, 185) ausbildende Steuer- und/oder Regelorgane
(108, 208; 88; 90; 98, 98', 198; 104) zwischen Anschlussleitungen bzw. Bohrungen (86,
87) für eine wechselweise Zuleitung bzw. Ableitung des Druckmediums und Fluidkanälen
(24.1, 24.2) zu beiderseits des Kolbens (22) vorgesehenen Arbeitskammern (48, 49)
und zu dem Fluidgleitlager (45, 145) angeordnet sind.
6. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem mit einer ersten Arbeitskammer (48, 49) fluidverbundenen ersten Arbeitskanal
(24.1, 24.2) und einem zweiten Fluidkanal (107, 86; 207, 87), insbesondere einem bzw.
dem Rück- bzw. Ablaufkanal (86, 87), ein Mittel (90) zur Begrenzung des Druckes und/oder
Volumenstromes des Druckmittels über bzw. durch einen Durchgangsweg zwischen dem ersten
Arbeitskanal (24.1, 24.2) und dem zweiten Fluidkanal (107, 86; 207, 87) abhängig von
dem Druck in einem mit einer zweiten Arbeitskammer (49, 48) fluidverbundenen zweiten
Arbeitskanal (24.2, 24.1), angeordnet ist, wobei die erste Arbeitskammer (48, 49)
einer ersten Seite (23.1, 23.2) des Kolbens (22) zugeordnet, vorzugsweise von dieser
begrenzt, ist und in der Richtung (32) einer axialen Bewegung des Kolbens (22) parallel
zu der Längsachse (25) des Zylinders (21) bzw. parallel zu der Drehachse (33) der
Spindel (30) betrachtet hinter bzw. nach dem Kolben (22) angeordnet ist, und wobei
die zweite Arbeitskammer (49, 48) einer zweiten Seite (23.2; 23.1) des Kolbens (22)
zugeordnet, vorzugsweise von dieser begrenzt, ist und in der besagten Richtung (32)
betrachtet, vor dem Kolben (22) angeordnet ist.
7. Verriegelungszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (90) als Senkbremsventil bzw. Lasthalte-Senkbremsventil (90) gestaltet
ist, das mit einem mit der zweiten Arbeitskammer (49, 48) fluidverbundenen Steuerkanal
(91) zur Steuerung bzw. Regelung eines dem Druck in der zweiten Arbeitskammer (49,
48) entgegen wirkenden Gegendruckes in der ersten Arbeitskammer (48, 49) gekoppelt
ist.
8. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem mit dem Fluidgleitlager (45, 145) fluidverbundenen Fluidkanal (46,
146) und zwei wechselweise als Vorlaufkanal oder Rücklaufkanal dienenden Anschlusskanälen
(86, 87) ein Mittel (104) zum Freigeben eines ersten Durchgangsweges zwischen dem
Fluidkanal (46, 146) und einem ersten Anschlusskanal (86) der Anschlusskanäle (86,
87) und zum, vorzugsweise im wesentlichen gleichzeitigen, Absperren eines zweiten
Durchgangsweges zwischen dem Fluidkanal (46, 146) und einem zweiten Anschlusskanal
(87) der Anschlusskanäle (86, 87) oder zum Freigeben des zweiten Durchgangsweges zwischen
dem Fluidkanal (46, 146) und dem zweiten Anschlusskanal (87) und zum, vorzugsweise
im wesentlichen gleichzeitigen, Absperren des ersten Durchgangsweges zwischen dem
Fluidkanal (46, 146) und dem ersten Anschlusskanal (86) angeordnet ist.
9. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem ersten Fluidkanal (47, 147), der dann, wenn die Verriegelungs-Stütz-Körper
(35, 36; 135, 136) bzw. die Klemm-Kegel-Körper (53, 54; 153, 154) miteinander verklemmt
sind, gegenüber dem mit dem Fluidgleitlager (45, 145) fluidverbundenen Fluidkanal
(46, 146) abgesperrt ist und der dann, wenn die Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36;
135, 136) bzw. die Klemm-Kegel-Körper (53, 54; 153, 154) voneinander abgehoben sind,
mit dem Fluidkanal (46, 146) fluidverbunden ist, und einem zweiten Fluidkanal (103,
24.2; 203, 24.1), der mit einer bzw. der Arbeitskammer (49, 48) fluidverbunden ist,
ein Mittel (98, 98'; 198) zum bedarfsweise Absperren oder Freigeben oder zum bedarfsweise
Drosseln oder Freigeben eines Durchgangsweges zwischen dem ersten Fluidkanal (47,
147) und dem zweiten Fluidkanal (103, 24.2; 203, 24.1), angeordnet ist.
10. Verfahren zur drehfesten reibschlüssigen Verriegelung einer um eine Drehachse (33)
drehbaren Spindel (30) eines, vorzugsweise die Merkmale wenigstens einer der Ansprüche
1 bis 9 aufweisenden, Verriegelungszylinders (20, 120), gegen eine Drehung um ihre
Drehachse (33) relativ zu einem Zylinder (21) des Verriegelungszylinders (20, 120),
der einen Kolben (22) aufweist, der mit Hilfe eines einer Seite (23.1) des Kolbens
(22) über einen Arbeitskanal (24.1) oder beiden Seiten (23.1, 23.2) des Kolbens (22)
über diesen Seiten (23.1, 23.2) zugeordnete Arbeitskanäle (24.1, 24.2) zuführbaren
fluiden Druckmittels parallel zu der Längsachse (25) des Zylinders (21) in eine erste
Richtung (31) und in eine zweite Richtung (32) entgegengesetzt zu der ersten Richtung
(31) bewegbar ist, und der mit einem Kolbengewinde (26) versehen ist, das unter Ausbildung
eines nicht selbsthemmenden Gewindes (27) mit einem Spindelgewinde (28) der reibschlüssig
und schwerkraftbedingt selbsttätig verriegelbaren Spindel (30) in Eingriff steht,
die um ihre parallel zur Längsachse (30) des Zylinders (21) angeordnete Drehachse
(33) relativ zu dem Zylinder (21) drehbar und relativ zu dem Zylinder (21) in Axialrichtung
(59) axial verschiebbar ist, wobei wenigstens zwei in einen gegenseitigen reibschlüssigen
Verriegelungseingriff überführbare Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) vorgesehen
sind, die dazu bestimmt sind, die Spindel (30) reibschlüssig gegen eine Drehung um
ihre Drehachse (33) zu verriegeln und in die zweite Richtung (32) auf die Spindel
(30) wirkende Axialkräfte aufzunehmen, und wobei wenigstens ein erster Verriegelungs-Stütz-Körper
(35; 135) der Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) drehfest mit der Spindel
(30) verbunden ist, und wobei wenigstens ein zweiter Verriegelungs-Stütz-Körper (36;
136) der Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) drehfest mit dem Zylinder (21)
verbunden ist, und wobei die Spindel (30) an wenigstens zwei Axiallagern (38, 39;
138, 139) gelagert ist, von denen ein erstes Axiallager (38; 138) dazu bestimmt ist,
in die erste Richtung (31) auf die Spindel (30) wirkende Axialkräfte aufzunehmen,
und von denen ein zweites Axiallager (39; 139) dazu bestimmt ist, in die zweite Richtung
(32) auf die Spindel (30) wirkende Axialkräfte aufzunehmen, und wobei die Spindel
(30) mit einem ersten Lagerkörper (41; 141) verbunden oder ausgebildet ist, der eine
erste Lagerfläche (43; 143) aufweist, die einer zweiten Lagerfläche (44; 144) eines
drehfest mit dem Zylinder (21) verbundenen zweiten Lagerkörpers (42; 142) gegenüber
liegt, und wobei die erste Lagerfläche (43; 143) des ersten Lagerkörpers (41; 141)
und die zweite Lagerfläche (44; 144) des zweiten Lagerkörpers (42; 142) das zweite
Axiallager (39; 139) ausbilden, das als ein Fluid-Gleitlager (45; 145) gestaltet ist,
das über einen ersten Fluidkanal (46; 146) mit einem bzw. mit dem fluiden Druckmittel
beaufschlagbar bzw. beaufschlagt ist oder wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens einer der Verriegelungs-Stütz-Körper (35; 135) von einer eine Drehung
der Spindel (30) um ihre Drehachse (33) relativ zu dem Zylinder (21) ermöglichenden
Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung überführt wird, in welcher die
Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) reibschlüssig durch Haftreibung drehfest
und derart miteinander selbsthemmend verklemmt sind, dass Sie nur unter Ausübung von
die Verklemmung lösenden Lösekräften in die Entriegelungsstellung überführbar sind.
11. Verfahren zur Entriegelung einer drehfest und reibschlüssig sowie schwerkraftbedingt
selbsttätig gegen eine Drehung um ihre Drehachse (33) relativ zu einem Zylinder (21)
eines, vorzugsweise die Merkmale wenigstens einer der Ansprüche 1 bis 9 aufweisenden,
Verriegelungszylinders (20, 120), verriegelten Spindel (30) des Verriegelungszylinders
(20, 120), der einen Kolben (22) aufweist, der mit Hilfe eines einer Seite (23.1)
des Kolbens (22) über einen Arbeitskanal (24.1) oder beiden Seiten (23.1, 23.2) des
Kolbens (22) über diesen Seiten (23.1, 23.2) zugeordnete Arbeitskanäle (24.1, 24.2)
zuführbaren fluiden Druckmittels parallel zur Längsachse (25) des Zylinders (21) in
eine erste Richtung (31) und in eine zweite Richtung (32) entgegengesetzt zu der ersten
Richtung (31) bewegbar ist, und der mit einem Kolbengewinde (26) versehen ist, das
unter Ausbildung eines nicht selbsthemmenden Gewindes (27) mit einem Spindelgewinde
(28) der Spindel (30) in Eingriff steht, die im entriegelten Zustand um ihre parallel
zur Längsachse (25) des Zylinders (21) angeordnete Drehachse (33) relativ zu dem Zylinder
(21) drehbar und relativ zu dem Zylinder (21) in Axialrichtung axial verschiebbar
ist, wobei wenigstens zwei Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) vorgesehen
sind, mittels derer die Spindel (30) im verriegelten Zustand reibschlüssig gegen eine
Drehung um ihre Drehachse (33) relativ zu dem Zylinder (21) verriegelt ist, wobei
die Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) in die zweite Richtung auf die Spindel
(30) wirkende Axialkräfte aufnehmen, und wobei die Verriegelungs-Stütz-Körper (35,
36; 135, 136) in eine Entriegelungsstellung überführbar sind, in der die Spindel (30)
um ihre Drehachse (33) relativ zu dem Zylinder (21) drehbar ist, und wobei wenigstens
ein erster Verriegelungs-Stütz-Körper (35; 135) der Verriegelungs-Stütz-Körper (35,
36; 135, 136) drehfest mit der Spindel (30) verbunden ist und wobei wenigstens ein
zweiter Verriegelungs-Stütz-Körper (36; 136) der Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36;
135, 136) drehfest mit dem Zylinder (21) verbunden ist, und wobei die Spindel (30)
an wenigstens zwei Axiallagern (38, 39; 138, 139) gelagert ist, von denen ein erstes
Axiallager (38; 138) dazu bestimmt ist, in die erste Richtung (31) auf die Spindel
(30) wirkende Axialkräfte aufzunehmen, und von denen ein zweites Axiallager (39; 139)
dazu bestimmt ist, in die zweite Richtung (32) auf die Spindel (30) wirkende Axialkräfte
aufzunehmen, und wobei die Spindel (30) mit einem ersten Lagerkörper (41; 141) verbunden
oder ausgebildet ist, der dazu bestimmt ist, in der zweiten Richtung (32) auf die
Spindel (30) wirkende Axialkräfte aufzunehmen und der eine erste Lagerfläche (43;
143) aufweist, die einer zweiten Lagerfläche (44; 144) eines drehfest mit dem Zylinder
(21) verbundenen zweiten Lagerkörpers (42; 142) gegenüber liegt, und wobei die erste
Lagerfläche (43; 143) des ersten Lagerkörpers (41; 141) und die zweite Lagerfläche
(44; 144) des zweiten Lagerkörpers (42; 142) das zweite Axiallager (39; 139) ausbilden,
das als ein Fluid-Gleitlager (45; 145) gestaltet ist, das über einen ersten Fluidkanal
(46; 146) mit einem bzw. mit dem fluiden Druckmittel beaufschlagbar bzw. beaufschlagt
ist oder wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens einer der Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 135) von einer Verriegelungsstellung,
in welcher die Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) reibschlüssig durch Haftreibung
drehfest und derart miteinander selbsthemmend verklemmt sind, dass sie nur unter Ausübung
von die Verklemmung lösenden Lösekräften in eine eine Drehung der Spindel (30) um
ihre Drehachse (33) relativ zu dem Zylinder (21) ermöglichende Entriegelungsstellung
überführbar sind, in die Entriegelungsstellung überführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) von der Verriegelungsstellung,
in der sie reibschlüssig durch Haftreibung miteinander selbsthemmend verklemmt sind,
durch eine Beaufschlagung des hydrostatischen Fluid-Gleitlagers (45; 145) mit dem
fluiden Druckmittel in eine eine Drehung der Spindel (30) um ihre Drehachse (33) relativ
zu dem Zylinder (21) ermöglichende Entriegelungsstellung überführt werden oder in
eine Entriegelungsstellung überführt werden, in welcher die Spindel (30) relativ zu
dem Zylinder (21) im Wesentlichen ungehindert bzw. frei drehbar ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungs-Kegel-Flächen (51, 52; 151, 152) aufweisenden Verriegelungs-Stütz-Körper
(35, 36; 135, 136) von der Verriegelungsstellung, in der sie reibschlüssig durch Haftreibung
miteinander selbsthemmend verklemmt sind, durch eine Beaufschlagung des hydrostatischen
Fluid-Gleitlagers (45; 145) mit dem fluiden Druckmittel in eine Abhebe- und Entriegelungsstellung
überführt werden, in welcher die Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) voneinander
abgehoben sind, so dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen (51, 52; 151, 152) nicht
mehr berühren.
14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass, vorzugsweise mit Hilfe einer bzw. der Steuerungseinrichtung (85, 185), zuerst das
Fluidgleitlager (45, 145) mit dem Druckmittel beaufschlagt wird, um eine Drehung der
Spindel (30) um ihre Drehachse (33) relativ zu dem Zylinder (21) zu ermöglichen und/oder
um ein Abheben der Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) bzw. der Klemm-Kegel-Körper
(53, 54; 153, 154) von der Verriegelungsstellung, in der sie reibschlüssig durch Haftreibung
miteinander verklemmt sind, in eine Abhebe- und Entriegelungsstellung zu bewirken,
in welcher die Verriegelungs-Stütz-Körper (35, 36; 135, 136) bzw. die Klemm-Kegel-Körper
(53, 54; 153, 154) voneinander abgehoben sind, so dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen
(51, 52) zumindest teilweise nicht mehr berühren, und dass erst anschließend das Druckmittel
einer Arbeitskammer (48, 49) zugeführt wird, die einer Seite (23.1, 23.2) des Kolbens
(22) zugeordnet, vorzugsweise von dieser begrenzt, ist, um eine Bewegung des Kolbens
(22) in einer Axialrichtung (59) parallel zu der Längsachse (25) des Zylinders (21)
bzw. parallel zu der Drehachse (33) der Spindel (30) zu ermöglichen, zu unterstützen
bzw. zu bewirken.
15. Verriegelungszylinder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst das Fluidgleitlager (45, 145) über einen bzw. den Fluidkanal (46, 146) mit
dem Druckmittel beaufschlagt wird, wodurch ein Abheben der Verriegelungs-Stütz-Körper
(35, 36; 135, 136) bzw. der Klemm-Kegel-Körper (53, 54; 153, 154) von der Verriegelungsstellung,
in der sie reibschlüssig durch Haftreibung miteinander verklemmt sind, in eine Abhebe-
und Entriegelungsstellung bewirkt wird, in welcher die Verriegelungs-Stütz-Körper
(35, 36; 135, 136) bzw. die Klemm-Kegel-Körper (53, 54; 153, 154) zumindest teilweise
voneinander abgehoben sind, so dass sich ihre Verriegelungs-Kegel-Flächen (51, 52)
zumindest teilweise nicht mehr berühren, und dadurch ein Durchgangsweg zwischen und entlang der sich im abgehobenen Zustand gegenüber
liegenden Verriegelungs-Kegel-Flächen (51, 52) gebildet wird, der mit einem bzw. dem
Fluidkanal (47, 147) fluidverbunden ist, der mit der Arbeitskammer (48, 49) fluidverbunden
ist oder wird, so dass der Kolben (22) mit dem durch den Fluidkanal (47, 147) in die
Arbeitskammer (48, 49) strömenden Druckmittel beaufschlagt wird, um eine Bewegung
des Kolbens (22) in einer Axialrichtung (59) parallel zu der Längsachse (25) des Zylinders
(21) bzw. parallel zu der Drehachse (33) der Spindel (30) zu ermöglichen, zu unterstützen
bzw. zu bewirken.