AT402656B - Hydraulischer arbeitszylinder hydraulischer arbeitszylinder - Google Patents

Description

AT 402 656 B

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Arbeitszylinder, insbesondere zur Betätigung von Einrichtungen, wie beispielsweise Verdecken, an Fahrzeugen, mit einem an zumindest einem Ende einen Hydraulikanschluß aufweisenden Zylinderrohr und einem darin abgedichtet geführten und über eine mittels einer Feststelleinrichtung relativ zum Zylinderrohr feststellbare Kolbenstange mit der zu betätigenden Einrichtung verbundenen Kolben.

Hydraulische Arbeitszylinder zur Betätigung verschiedenster Einrichtungen an Fahrzeugen sind heutzutage als Massenartikel einem relativ strengen Kostendruck unterworfen, sodaß die meisten Neuerungen auf dem Gebiete dieser an sich technisch einfachen und ausgereiften Bauteile eher im Hinblick auf eine Kostensenkung durch Reduzierung von Herstellungs- und/oder Montageaufwand bzw. Lagerhaltungskosten und dgl. vorgenommen werden. Auf der anderen Seite sorgen die entsprechenden Verbesserungen dann auch dafür, daß das Anwendungsgebiet derartiger Einrichtungen bzw. Bauelemente auch auf Bereiche erweitert werden kann, bei denen bisher die höheren Kosten eher als Ausschlußfaktor gewirkt haben.

Bei bekannten Anordnungen der eingangs genannten Art ist beispielsweise schon vorgeschlagen worden, das Zylinderrohr als einseitig geschlossenen Aluminiumgußteil auszubilden, an dem auch die erforderlichen Anschlüsse für Hydraulikmedium einstückig mitangeformt sind. Nach dem Herstellen des Gußrohlings werden die erforderlichen Bearbeitungen vor der Endmontage spanabhebend vorgenommen. Andererseits sind aber auch Hydraulikzylinder der genannten Art bekanntgeworden, bei denen je ein separat hergestellter Deckel- und Bodenteil, welche die erforderlichen Anschlüsse, Dichtungen, Führungen und dgl. aufweisen, mit einem dazwischen als Zylinder eingebauten geraden Rohrstück mit geringer Wandstärke verbunden werden. In beiden Fällen ist zwar die Endmontage relativ einfach, wobei aber für die Herstellung insbesonders der Gußteile eher komplizierte und damit das gesamte Element relativ teuer machende Arbeitsgänge erforderlich sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hydraulikzylinder der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die angeführten Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden und insbesonders Herstellung und Montage einfacher und kostengünstiger werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Hydraulikzylinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Zylinderrohr in an sich bekannter Weise als glattes Rohrstück ohne wesentliche spanabhebende Bearbeitung ausgeführt ist, daß das Zylinderrohr mit geschweißten, insbesonders bolzengeschweißten, Anschlußteilen für den/die Hydraulikanschluß/anschlüsse versehen ist, und daß im Zylinderrohr vorgesehene Einbauteile, wie insbesonders Boden, Dichtung und Führungshülse, in an sich bekannter Weise zusammen mit der Feststelleinrichtung mittels spanlos verformter Haltebereiche im Zylinderrohr gehalten sind. Anstelle der eingangs erwähnten Vervollständigung eines glatten Rohrstückes mit geringer Wandstärke durch kompliziert aufgebaute und aufwendig herzustellende Boden- und Deckelteile werden hier nun also die Anschlußteiie für die Hydraulikanschlüsse separat auf das Zylinderrohr aufgeschweißt, vorzugsweise durch Bolzenschweißen aufgesetzt. Das Bolzenschweißen selbst ist als moderne Befestigungs- bzw. Verbindungstechnik heutzutage in der gesamten metallverarbeitenden Industrie in verschiedensten Zusammenhängen in Verwendung. Je nach Anwendungsfall und Anforderungen sind verschiedene Verfahrensvarianten im Einsatz, wobei zumeist Lichtbogenschweißen mit Hubzündung verwendet wird. Nach DIN 1910, Teil 2, ist das Bolzenschweißen dem Lichtbogenpreßschweißen zuzuordnen, wobei die Gütesicherung in DIN 8563, Teil 10, dokumentiert ist. Es handelt sich insgesamt um ein einfach und präzise durchzuführendes Verfahren, mit dem im vorgenannten Zusammenhang sehr kostengünstig gearbeitet werden kann.

Das Zylinderrohr braucht also vor dem Anbringen der Anschlußteile für die Hydraulikanschlüsse -abgesehen von Entgrätungen und dgl. - nicht bearbeitet zu werden. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführung des Herstellungsverfahrens erwiesen, gemäß welchem die für die Hydraulikanschlüsse aufgesetzten Anschlußteile vor dem Zusammenbau ebenso wie das Zylinderrohr an dieser Stelle bohrungslos sind und erst nach dem Schweißen mit den auch das Zylinderrohr durchsetzenden Anschlußbohrungen versehen werden. Diese Anschlußbohrungen können entweder spanlos (beispielsweise gedrückt oder gestanzt) oder mittels üblicher spanabhebender Techniken (Bohren, Fräsen oder dgl.) hergestellt werden.

Die im Zylinderrohr vorzusehenden Einbauteile werden - entweder vor oder nach der Anbringung der Anschlußteile - mittels spanlos verformter Haltebereiche im Zylinderrohr gehalten, wobei sich als besonders bevorzugt eine Variante herausgestellt hat, gemäß welcher der Haltebereich an beiden Seiten der Feststelleinrichtung durch von außen unter bleibender Verformung des Zylinderrohres winkelmäßig beabstandet entlang des Rohrumfanges eingedrückte Verformungskörper, insbesonders Kugeln gebildet sind. Die Enden des Zylinderrohres können weiters mittels üblicher Techniken umgebördelt bzw. eingezogen oder dgl. werden, was eine insgesamt sehr einfache und kostengünstige Herstellung bei Sicherstellung der erforderlichen Funktionen der zusammengebauten Teile ermöglicht. 2

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Die als an sich bekannt ausgewiesenen Merkmale bzw. Maßnahmen werden seit einiger Zeit verschiedentlich bei der Konstruktion von sogenannten Gasfedern verwendet, wie sie beispielsweise gemäß DE A1 28 09 203 als Gewichtsausgleich für Zeichenbretter, Klappen oder Hauben verwendet werden, um im Gleichgewichtszustand ein leichtes Heben oder Senken dieser Gegenstände zu ermöglichen. Ähnliche Gasfedem sind weiters beispielsweise auch der US-A 4,194,731 bzw. der GB-A 2 015 121 als bekannt zu entnehmen. Es handelt sich dabei in allen Fällen um rein passive Bauelemente ohne äußere Druckmittelanschlüsse, die abgesehen von der prinzipiell nur äußerlich mit hydraulischen Arbeitszylindern ähnlichen Zylinder/Kolben-Anordnung keine weiteren wesentlichen Gemeinsamkeiten mit letzteren Anordnungen aufweisen.

Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt dabei: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Hydraulikzylinders, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die Endbereiche des Hydraulikzylinders nach Fig. 1 in der in Fig. 1 senkrecht gelegenen Längsmittelebene, Fig. 3 einen entsprechenden Schnitt in der in Fig. 1 waagrecht gelegenen Längsmittelebene, Fig. 4 eine Vergrößerung des Details IV aus Fig. 2, Fig. 5 eine entsprechende Vergrößerung des Details V aus Fig. 2, Fig. 6 einen schematischen teilweisen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Hydraulikzylinder zur Verdeutlichung der Herstellung der spanlos verformten Haltebereiche im Zylinderrohr, Fig. 7 eine Ansicht entlang des Pfeiles VII in Fig. 6, Fig. 8 ein Querschnitt durch einen zur Herstellung eines Haltebereiches bereits spanlos verformtes Zylinderrohr, Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8, Fig. 10 bis Fig. 15 jeweils unterschiedlich ausgebildete Anschlußteile (in perspektivischer Ansicht einerseits und in maßstäblich etwas vergrößertem Schnitt andererseits) für erfindungsgemäße Hydraulikzylinder, und Fig. 16 und 17 jeweils teilweise Schnitte (im wesentlichen entsprechend Fig. 5) durch andere Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Der Hydraulikzylinder nach den Fig. 1 bis 5 dient als Arbeitszylinder zur Betätigung eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugverdeckes und besteht im wesentlichen aus einem zwei Hydraulikanschlüsse 1, 2 aufweisenden Zylinderrohr 3 und einem darin abgedichtet geführten und über eine mittels einer Feststelleinrichtung 4 relativ zum Zylinderrohr 3 feststellbare Kolbenstange 5 mit der zu betätigenden (hier nicht dargestellten) Einrichtung verbundenen Kolben 6. Die Kolbenstange 5 ist einseitig aus dem Zylinderrohr 3 geführt, wobei am entsprechenden Ende des Zylinderrohres 3 außerhalb der Feststelleinrichtung 4· eine ringförmige Dichtung 7 sowie eine Führungshülse 8 (beispielsweise aus Kunststoff) vorgesehen sind.

Das Zylinderrohr 3 ist als glattes Rohrstück ohne wesentliche spanabhebende Bearbeitung mit aufgesetzten, bolzengeschweißten Anschlußteilen 9 für die Hydraulikanschlüsse 1, 2 versehen, welche in verschiedenen Varianten in den Figuren 10 bis 15 genauer dargestellt und untenstehend noch erläutert sind.

Im Zylinderrohr 3 vorgesehene Einbauteile, wie insbesonders Boden 10, Dichtung 7, Führungshülse 8 und Feststelleinrichtung 4 sind mittels spanlos verformter Haltebereiche 11, 12, 13 im Zylinderrohr 3 gehalten, wobei die Technik zur Herstellung der Haltebereiche 12 in den Figuren 6 bis 9 bzw. der dazugehörigen Beschreibung noch näher dargelegt ist.

Das zu Beginn der Herstellung im wesentlichen glatt und lediglich entgratet vorliegende Zylinderrohr 3 wird beispielsweise zum sicheren Halten der eingeschobenen Feststelleinrichtung 4 beidseits so mit Haltebereichen 12 versehen, daß gemäß den Fig. 6 bis 9 von außen unter bleibender Verformung des Zylinderrohres 3 winkelmäßig beabstandet entlang des Rohrumfanges Verformungskörper 14 - hier Kugeln - eingedrückt werden, wobei im Inneren des Zylinderrohres 3 gemäß Fig. 6 auch ein Gegenhaltewerkzeug 15 angeordnet werden kann. Auf diese Weise entstehen schließlich Haltebereiche 12 wie in den Fig. 8 und 9 ersichtlich, die ein seitliches Ausweichen der Feststelleinrichtung 4 unmöglich machen, ohne daß dazu irgendwelche zusätzlichen Halteteile erforderlich wären. Abgesehen von der dargestellten Anordnung und Verteilung der einzelnen Eindrückungen durch den bzw. die Verformungskörper 14 könnten aber natürlich auch andere spanlose Verformungstechniken zur Herstellung der Haltebereiche zum Einsatz kommen. So könnte beispielsweise auch mit bekannten Rolltechniken oder dergleichen eine entsprechende spanlose Verformung zum sicheren Festhalten der Feststelleinrichtung 4 durchgeführt werden.

Die für die Hydraulikanschlüsse 1, 2 aufgesetzten Anschlußteile 9 können bevorzugt vor dem Zusammenbau ebenso wie das Zylinderrohr 3 an dieser jeweiligen Stelle bohrungslos sein und erst nach dem Aufschweißen bzw. Bolzenschweißen mit den auch das Zylinderrohr 3 durchsetzenden Anschlußbohrungen versehen werden. Entsprechende Varianten von Anschlußteilen 9 sind in den Fig. 10 bis 15 dargestellt.

Der Anschlußteil 9 nach Fig. 10 und 11 ist für einen ein- bzw. aufschiebbaren Verbindungsteil der Hydraulikleitung konzipiert und wird nach dem Aufsetzen bzw. Bolzenschweißen am hier nicht dargestellten Zylinderrohr zusammen mit diesem durchbohrt.

Der Anschlußteil 9 nach Fig. 12 und 13 ist als Tiefziehteil für einen Steckanschluß ausgebildet was eine sehr preisgünstige Lösung ergibt. Nach dem Befestigen kann hier beispielsweise auch spanlos durch 3

Claims (4)

1. AT 402 656 B Drücken oder Stanzen die erforderliche Durchgangsbohrung in den Zylinder hergestellt werden. Gemäß Fig. 14 und 15 ist der Anschlußteil 9 mit einem Innengewinde zum Einschrauben des Verbindungsteiles der Hydraulikzuleitung versehen. Auch hier muß nach dem Aufsetzen bzw. Bolzenschweißen nur noch beispielsweise durch Aufbohren die erforderliche Verbindung in das Zylinderinnere hergestellt werden. Der Boden 10 des Hydraulikzylinders, der ein Loch 16 zur Befestigung bzw. Festlegung des Hydraulikzylinders aufweist, wird gemäß den Fig. 1 bis 4 an einem Einsetzbereich 17 mittels eines Dichtungsringes 18 abgedichtet in das dabei noch unverformt offene Ende des Zylinderrohres 3 geschoben, wonach das Ende des Zylinderrohres 3 - wie insbesonders aus Fig. 4 ersichtlich istam Haltebereich 11 eingedrückt wird und zusammen mit einer Nut 19 am Einsetzbereich 17 den Boden 10 fest mit dem Zylinderrohr 3 verbindet. Der Einsetzbereich 17 ist hier an seinem zylinderseitigen inneren Ende über den zugehörigen Hydraulikanschluß 1 hinaus mit gegenüber der Innenwand des Zylinderrohres 3 geringerem Durchmesser nach innen gezogen und bildet so einen Endanschlag für den mittels einer Dichtungsanordnung 20 abgedichteten Kolben 6 bzw. die Kolbenstange 5. Aus Fig. 5 ist schließlich noch zu ersehen, daß der dem Zylinderinnenraum nähere Haltebereich 12 an der Feststelleinrichtung 4 auch gleichzeitig als Endanschlag für den Kolben 6 bei ausfahrender Kolbenstange 5 dient. Die Feststelleinrichtung 4 besteht im wesentlichen aus zwei seitlichen Halteringen 21, zwischen denen eine innere Reibhülse 22 und eine äußere Klemmhülse 23 angeordnet sind, die zufolge der höheren Haftreibung die Kolbenstange 5 bei nichtwirkendem Hydraulikmediumdruck festhalten. Davon abgesehen könnte die Feststelleinrichtung 4 aber natürlich auch auf andere gängige Weise ausgebildet sein. In Fig. 16 ist eine andere Ausführungsform des Hydraulikzylinders dargestellt, bei welcher zwar -ähnlich wie in Fig. 5 - die Feststelleinrichtung 4 wiederum unter Zwischenschaltung von Halteringen 21 von den Haltebereichen 12 (hergestellt wie zu den Fig. 6 - 9 besprochen) im Zylinderrohr 3 gehalten wird, bei der aber nun zum Halten der Ringdichtung 7 und der Führungshülse 8 ein separater Haltering 24 am Ende des Zylinderrohrs 3 eingesetzt ist, der eine umlaufende Nut 25 aufweist, in welche die einzelnen Eindrückungen des ebenfalls nach den Fig. 6 bis 9 hergestellten Haltebereiches 13 eingreifen. Um das allfällige Auftreten axialer Verspannungen der Feststelleinrichtung 4 durch die ins Rohrinnere gedrückten Erhebungen der Haltebereiche 12 mit Sicherheit auszuschließen sind gemäß Fig. 17 etwas breitere Halteringe 21 vorgesehen, die - ähnlich wie der Haltering 24 in Fig. 16 - umlaufende Nuten 25 aufweisen, in welche die nach innen gedrückten Erhebungen der Haltebereiche 12 eingreifen. Durch die beschriebenen Ausgestaltungen wird insgesamt ein Hydraulikzylinder erhalten, der einfach und damit kostengünstig herzustellen ist und damit in der Massenfertigung große Vorteile bringt. Patentansprüche 1. Hydraulischer Arbeitszylinder, insbesonders zur Betätigung von Einrichtungen, wie beispielsweise Verdecken, an Fahrzeugen, mit einem an zumindest einem Ende einen Hydraulikanschluß aufweisenden Zylinderrohr und einem darin abgedichtet geführten und über eine mittels einer Feststelleinrichtung relativ zum Zylinderrohr feststellbare Kolbenstange mit der zu betätigenden Einrichtung verbundenen Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderrohr (3) in an sich bekannter Weise als glattes Rohrstück ohne wesentliche spanabhebende Bearbeitung ausgeführt ist, daß das Zylinderrohr (3) mit geschweißten, insbesonders bolzengeschweißten, Anschlußteilen (9) für den/die Hydraulikanschluß/-anschlüsse (1, 2) versehen ist, und daß im Zylinderrohr (3) vorgesehene Einbauteile, wie insbesonders Boden (10), Dichtung (7) und Führungshülse (8), in an sich bekannter Weise zusammen mit der Feststelleinrichtung (4) mittels spanlos verformter Haltebereiche (11, 12, 13) im Zylinderrohr (3) gehalten sind.
2. 2. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebereiche (12) an beiden Seiten der Feststelleinrichtung (4) in an sich bekannter Weise durch von außen unter bleibender Verformung des Zylinderrohres (3) winkelmäßig beabstandet entlang des Rohrumfanges eingedrückte Verformungskörper (14), insbesonders Kugeln, gebildet sind.
3. 3. Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Arbeitszylinders nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Hydraulikanschlüsse (1, 2) aufgesetzten Anschlußteile (9) vor dem Zusammenbau ebenso wie das Zylinderrohr (3) an dieser Stelle bohrungslos sind und erst nach dem Schweißen mit den auch das Zylinderrohr (3) durchsetzenden Anschlußbohrungen versehen werden.
4. 4 AT 402 656 B Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 5