-
Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder, insbesondere vorliegend als hydraulischer oder pneumatischer Druckstromverbraucher.
-
Arbeitszylinder als hydraulische oder pneumatische Druckstromverbraucher sind generell aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Arbeitszylinder sind in der Regel mehrteilig ausgebildet und weisen unter anderem ein Zylinderrohr und ein mit diesem verbundenes Verschlusselement auf.
-
Die Verbindung des Verschlusselements mit dem Zylinderrohr erfolgt dabei bekanntermaßen durch eine form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung, wobei die Verbindung je nach Anwendungsfall sowohl lösbar als auch nicht lösbar ausgeführt sein kann.
-
Lösbare Verbindungen im engeren Sinne werden hierbei meist durch Verschrauben der Zylinderkomponenten oder durch Passverbindungen realisiert, wohingegen die nicht lösbaren Verbindungen in der Regel durch Verschweißen oder Verlöten der Zylinderkomponenten bereitgestellt werden.
-
Ein verschraubter Arbeitszylinder ist beispielsweise aus der Druckschrift
EP 0 880 652 B1 bekannt. Hierbei werden die Verschlussteile des Arbeitszylinders durch eine Gewindepaarung miteinander verbunden. Ein solches Verschrauben der Zylinderkomponenten stellt sich jedoch insbesondere dahingehend als nachteilig dar, dass zur Sicherstellung der Dichtheit des Arbeitszylinders und zur Bereitstellung einer erforderlichen Lagekonformität der Hauptanschlüsse ein weitreichender technologischer Aufwand erforderlich ist, was wiederum hohe Kosten für die Herstellung eines solchen Arbeitszylinders bedingt.
-
Einen gattungsgemäßen Arbeitszylinder mit einer nicht lösbaren Verbindung zwischen den jeweiligen Zylinderkomponenten offenbart die Druckschrift
DE 2 060 383 A , wobei hier die Verschlussteile durch Verschweißen mit dem Zylinderrohr verbunden sind. Die Nachteile dieser technischen Lösung liegen insbesondere in dem zusätzlichen Verfahrensaufwand für das Verschweißen und in, unter Umständen durch den Wärmeeintrag bei dem Verschweißen hervorgerufenen, Materialungenauigkeiten des Zylinderrohres oder der Verschlussteile begründet. Des Weiteren besteht hierbei die Möglichkeit, dass sich der Wärmeeintrag durch das Verschweißen negativ auf die Dauerfestigkeit der bereitgestellten Verbindung auswirkt.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Arbeitszylinder bereitzustellen, welcher besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist und welcher gleichzeitig eine hohe Dauerfestigkeit und dadurch eine erhöhte Verwendungsdauer aufweist.
-
Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Ein erfindungsgemäßer Arbeitszylinder weist einen ersten Kopplungspartner und einen zweiten Kopplungspartner auf. Der erste Kopplungspartner ist hierbei als Zylinderrohr und der zweite Kopplungspartner als Verschlusselement ausgebildet. Bei einem Verschlusselement kann es sich sowohl um einen Zylinderboden als auch um ein Führungsteil, welches beispielsweise eine Kolbenstange aufnimmt, handeln.
-
Darüber hinaus ist erfindungsgemäß einer der Kopplungspartner in den jeweils anderen Kopplungspartner eingeschoben. Unter eingeschoben wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass ein Kopplungspartner von dem jeweils anderen Kopplungspartner radial umgriffen wird. Erfindungsgemäß kann hierbei sowohl das Zylinderrohr in das Verschlusselement oder das Verschlusselement in das Zylinderrohr eingeschoben sein.
-
Der Arbeitszylinder zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Kopplungspartner jeweils eine Ringnut aufweisen, welche vorzugsweise umlaufend ausgeführt ist und wobei die Ringnut des eingeschobenen Kopplungspartners durch eine Außennut und die Ringnut des anderen Kopplungspartners durch eine Innennut gebildet werden.
-
Die axiale Positionierung der Ringnut in den Kopplungspartnern erfolgt dabei erfindungsgemäß derart, dass sich die Ringnuten im gekoppelten Zustand der Kopplungspartner korrespondierend gegenüberliegen. Unter einem korrespondierenden Gegenüberliegen wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass die Öffnungsbereiche der Ringnuten einander zugewandt sind und sich, in axialer Richtung des Arbeitszylinders, auf gleicher Höhe befinden, wobei der sich zwischen den korrespondierend gegenüberliegenden Ringnuten ausbildende Bereich nachfolgend als Ringnutenraum bezeichnet wird.
-
Ferner zeichnet sich der Arbeitszylinder dadurch aus, dass einer der Kopplungspartner eine Zugangsöffnung zu dem Ringnutenraum aufweist. Vorzugsweise ist dabei die Zugangsöffnung in dem nicht eingeschobenen Kopplungspartner angeordnet, wobei es erfindungsgemäß, je nach Anwendungsfall, auch vorgesehen sein kann, dass die Zugangsöffnung in dem eingeschobenen Kopplungspartner angeordnet ist. Die Zugangsöffnung führt vorzugsweise tangential in den Ringnutenraum.
-
Darüber hinaus weist ein erfindungsgemäßer Arbeitszylinder einen Kopplungsstrang auf. Der Kopplungsstrang wird insbesondere durch ein strangförmiges Metallelement gebildet und greift erfindungsgemäß in die Ringnuten beider Kopplungspartner ein.
-
Hierzu ist der Kopplungsstrang erfindungsgemäß durch die Zugangsöffnung des jeweiligen Kopplungspartners in den sich ausbildenden Ringraum einschiebbar. Das Einschieben des Kopplungsstrangs erfolgt dabei durch ein entsprechendes Einwirken von Außen, vorzugsweise durch ein Einschießen.
-
Der Kopplungsstrang wird vorzugsweise soweit eingebracht, dass sich das eingeschobene Ende des Kopplungsstrangs und der Kopplungsstrang selbst berühren.
-
Je nach Anwendungsfall ist es erfindungsgemäß auch möglich, den Kopplungsstrang nur abschnittsweise in den Ringraum zwischen den Kopplungspartnern einzuschieben, sodass sich das eingeschobene Ende des Kopplungsstrangs und der Kopplungsstrang selbst nicht berühren.
-
Während des Einschiebens formt sich der vor der Montage vorzugsweise gestreckt geformte Kopplungsstrang erfindungsgemäß so an den räumlichen Verlauf des Ringnutenraums an, dass durch ein Anliegen der axialen Außenwandungen des Kopplungsstrangs an den axialen Wandungen der Ringnuten beider Kopplungspartner, eine formschlüssige Verbindung zwischen den Kopplungspartnern bereitgestellt wird. Die Kopplungspartner sind durch den Formschluss in ihrer axialen Lagebeziehung zueinander festgelegt. Axiale Kräfte bewirken eine Scherbelastung des Kopplungsstrangs. Es ist von der erfindungsgemäßen Lösung auch umfasst, dass mehrere Kopplungsstränge axial aneinander anliegend in einem entsprechend breit geformten Ringnutenpaar angeordnet sein können, um hohe Scherkräfte aufnehmen zu können. Vorzugsweise liegt der Kopplungsstrang im Kopplungszustand auch mit seiner radialen Außenwandung auf der Nutengrundwandung der Ringnuten beider Kopplungspartner an, sodass er in seiner Lage zuverlässig festgelegt ist und den Ringnutenraum vollständig ausfüllt.
-
Durch die vorgestellte Lösung wird somit ein Arbeitszylinder bereitgestellt, bei welchem die benötigten Kopplungspartner ausschließlich durch die Verwendung eines tragfähigen Kopplungsstrangs miteinander verbindbar sind, wobei die Verbindung besonders einfach durch Einschieben des Kopplungsstrangs in den, durch die korrespondierend gegenüberliegenden Ringnuten der Kopplungspartner gebildeten, Ringnutenraum erfolgt.
-
Diese Kopplungslösung reduziert die Fertigungs-, Material- und Montagekosten, die ihrerseits einen erheblichen Einfluss auf die Reduzierung der Energiekosten ausüben.
-
Negative Auswirkungen einer Wärmebeaufschlagung, wie dies beispielsweise bei einer Schrumpfkopplung oder bei einer Schweißverbindung der Fall sein kann, entfallen.
-
Gegenüber den bekannten Lösungen weist ein erfindungsgemäßer Arbeitzylinder somit die technologischen Vorteile auf, dass dieser zum einen besonders einfach herstellbar ist und dass zum anderen keine zusätzlichen Verfahrensschritte, insbesondere zum Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung der Kopplungspartner, notwendig sind, wodurch vor allem die Herstellungskosten eines solchen Arbeitszylinders gesenkt werden können. Darüber hinaus zeichnet sich ein erfindungsgemäßer Arbeitszylinder gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen durch eine höhere Dauerfestigkeit und somit durch eine gesteigerte Verwendungsdauer aus. Als weiterer wesentlicher Vorteil kann jede Winkellage der Verschlussteile und somit die Lage der Hauptanschlüssen problemlos und ohne zusätzlichen Aufwand bereitgestellt werden.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass der jeweils einzuschiebende Kopplungspartner ein entsprechendes Übermaß aufweist und dass so in der Montageendlage eine Presspassung zwischen den Kopplungspartnern entsteht. Die Presspassung stellt einen Reibschluss zwischen den Kopplungspartnern her. Über den Reibschluss sind axial wirkende Kräfte aufnehmbar. Zudem sind die Kopplungspartner gegen Verdrehung gesichert.
-
Auf diese Weise wird, als besonderer technologischer Vorteil der Lösung, eine Hybridkopplung aus einer kraftschlüssigen Kopplung durch die Presspassung und einer formschlüssigen Kopplung durch den Kopplungsstrang bereitgestellt, welche sich durch eine Erhöhung der maximal aufnehmbaren axialen Kräfte und eine Verbesserung der Dauerfestigkeit des Arbeitszylinders auszeichnet. Die axial aufzunehmenden Kräfte können auf die beiden Kopplungen aufgeteilt werden, wobei das Verhältnis durch konstruktive Maßnahmen festgelegt werden kann.
-
Die beiden Kopplungspartner werden durch den Reibschluss axial spielfrei zueinander festgelegt. Ein eventuell unter einem Wechsel von Belastung und Entlastung des Arbeitszylinders im bestimmungsgemäßen Betrieb auftretendes, axiales Wandern der Kopplungspartner zueinander, welches beispielsweise zu einer Beschädigung etwa vorhandener Dichtungselemente führen könnte, kann als besonderer Vorteil somit verhindert werden.
-
Erfindungsgemäß ist es darüber hinaus ebenfalls möglich, dass die axialen Kräfte allein durch die kraftschlüssige Presspassung aufgenommen werden, wobei der Formschluss durch den Kopplungsstrang in diesem Fall lediglich als Sicherung gegen ein Ausziehen des eingeschobenen Kopplungspartners aus dem jeweils anderen Kopplungspartner wirkt.
-
Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders weist der zweite Kopplungspartner, also das Verschlussteil, eine Überkragung auf, wobei die Überkragung den ersten Kopplungspartner an dessen äußerer Mantelfläche abschnittsweise übergreift.
-
Eine solche Überkragung des ersten Kopplungspartners und somit des Zylinderrohres führt, insbesondere bei hohen Innendrücken in dem Zylinderrohr, wodurch das Zylinderrohr elastisch aufgeweitet wird, auf besonders vorteilhafte Weise zu einer Erhöhung der axial aufnehmbaren Kräfte, da der mehrachsige Spannungszustand im Zylinderrohr zugunsten der axialen Kräfte verschoben werden kann.
-
Ein weiterer Vorteil kann sich ergeben, indem das Zylinderrohr im Bereich der Überkragung einen zusätzlichen Reibschluss zwischen den Kopplungspartnern bereitstellt.
-
Im Falle einer zusätzlichen kraftschlüssigen Kopplung bei einem Arbeitszylinder mit aufgeschobenem Zylinderrohr und der Bereitstellung einer Pressverbindung gemäß Anspruch 2, wirkt die Überkragung zudem vorteilhaft gegen eine Minderung des Kraftschlusses der Reibverbindung.
-
Ein Arbeitszylinder weist üblicherweise in einem der Kopplungspartner ein Dichtelement auf, welches einen Austritt eines Mediums aus den miteinander verbundenen Kopplungspartnern verhindert.
-
Um während des Einschiebens des einen Kopplungspartners in den anderen Kopplungspartner ein Beschädigen des Dichtungselements zu vermeiden, weist der das Dichtungselement nicht aufnehmende Kopplungspartner eine Anlaufschräge auf. Durch diese Anlaufschräge wird auf besonders vorteilhafte Weise während des Einschiebens des einen Kopplungspartners in den anderen Kopplungspartner ein Zurückdrücken des Dichtungselements in Richtung des jeweiligen, das Dichtungselement aufnehmenden, Kopplungspartners bewirkt und somit einer Beschädigung des Dichtungselements vorgebeugt.
-
Das Dichtungselement muss somit, als besonderer technologischer Vorteil, vor dem Ineinanderschieben der Kopplungspartner nicht durch zusätzliche Vorrichtungen oder Aufwendungen in Richtung des jeweiligen Kopplungspartners gedrückt werden.
-
Hinsichtlich der Anlaufschräge versteht sich für den Fachmann von selbst, dass bei speziellen Konfigurationen, insbesondere des Dichtungselements, anstelle einer einzigen Anlaufschräge auch mehrere einzelne Anlaufschrägen an dem jeweiligen Kopplungspartner vorhanden sein können.
-
Bei einem Einschieben des ersten Kopplungspartners in den zweiten Kopplungspartner kann ein solches Dichtelement besonders vorteilhaft, im Bereich der Anlaufschräge des ersten Kopplungspartners, in dem zweiten Kopplungspartner vorgehalten und so eine besonders einfache Montage des Dichtelements gewährleistet werden.
-
Die Kopplungspartner eines erfindungsgemäßen Arbeitszylinders weisen in einer bevorzugten Weiterbildung axial versetzt weitere Ringnuten zur Aufnahme weiterer, in gleicher Weise axial versetzter, Kopplungsstränge auf.
-
Zum Einschieben der Kopplungsstränge in die sich jeweils ausbildenden Ringnutenräume weist ein Kopplungspartner ferner mehrere Zugangsöffnungen auf, wobei jede Zugangsöffnung vorzugsweise einem Ringnutenraum zugeordnet ist.
-
Das Vorsehen mehrerer Ringnuten und mehrerer Kopplungsstränge ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Verbindung während einer Verwendung des Arbeitszylinders hohen axialen Kräften ausgesetzt werden soll.
-
Um auch bei einer Anordnung mehrerer Kopplungsstränge zwischen den Kopplungspartnern ein sicheres und schadfreies Ineinanderschieben der Kopplungspartner zu gewährleisten, weisen die Ringnuten vorzugsweise ebenfalls Anlaufschrägen auf, wobei durch die Anlaufschrägen insbesondere ein erneutes Zurückdrücken eines vorhandenen Dichtungselements bewirkt wird.
-
Ferner sieht eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung vor, dass der Kopplungsstrang einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
-
Gleichzeitig ist die geometrische Kontur des, den Kopplungsstrang aufnehmenden, Ringnutenraums an den kreisförmigen Querschnitt des Kopplungsstrangs angepasst. Ein Vorteil besteht dabei darin, dass sich, bei einer Belastung der formschlüssigen Verbindung der Kopplungspartner, die in den Kopplungspartnern im Bereich des Ringnutenraums auftretenden Kerbwirkungen, im Vergleich zu einem Ringnutenraum mit rechteckigem Querschnitt, wirksam reduzieren lassen.
-
Gegenüber Kopplungssträngen mit einem rechteckigen Querschnitt weist ein erfindungsgemäßer Kopplungsstrang mit kreisförmigem Querschnitt unter Belastung einen günstigeren Verlauf der Spannungen in seinem Inneren auf, wodurch insbesondere die Dauerhaltbarkeit der formschlüssigen Verbindung des Arbeitszylinders nochmals verbessert werden kann.
-
Gleichzeitig ist ein Kopplungsstrang mit kreisrundem Querschnitt besonders einfach und kostengünstig herstellbar.
-
Eine ebenso vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeigt einen einfachen, aber wirkungsvollen Weg einer weiteren Verbesserung auf. Vorzugsweise weist ein Zylinderohr eine höhere Materialgüte, insbesondere einen höheren Elastizitätsmodul als ein Verschlussteil auf. Um die Flächenpressung an den Seitenwandungen in den materialspezifisch zulässigen Flächenpressungswerten zu halten, zugleich aber die Ringnuten auch nicht tiefer auszubilden als erforderlich, wurde die Lösung gefunden, den Kopplungsstrang in seiner Eingrifflage in den Kopplungspartner mit dem geringeren Elastizitätsmodul mit einer größeren Überdeckungsfläche eingreifen zu lassen. Als Überdeckungsfläche ist der Flächenanteil der axial gerichteten Seitenwandung des Kopplungsstrangs zu verstehen, mit dem er axial belastet auf der Seitenwandung der Nut eines Kopplungspartners aufliegt. Die Größenrelationen der Überdeckungsflächen des Kopplungsstrangs können dabei auf einfache Weise durch das Verhältnis der Tiefen der Ringnuten zueinander bestimmt werden. Insbesondere bei einem außenliegenden Zylinderrohr, kann auf diese Weise die Tiefe der Ringnut in dem Zylinderohr sehr gering ausgebildet werden, während der Kopplungsstrang in der Eingriffslage entsprechend tiefer in das Verschlussteil eingreift.
-
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der den Kopplungsstrang aufnehmende Ringnutenraum konisch in dem Arbeitszylinder angeordnet.
-
Unter einer konischen Anordnung wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass der Ringnutenraum einen Rechteckquerschnitt aufweist und dass sich aufgrund des Rechteckquerschnitts auf einer axialen Ober- und der Unterseite des Ringnutenraums zwei unterschiedlich Ringdurchmesser ausbilden, wobei die konische Ausbildung hierbei beispielsweise bewirkt, dass der Ringdurchmesser der Oberseite des Ringnutenraums kleiner ist als der Ringdurchmesser der Unterseite. Die radialen Begrenzungsflächen des Ringnutenraums entsprechen somit der Mantelfläche eines flachen Kegelstumpfes.
-
In den konisch angeordneten Ringnutenraum kann auf besonders vorteilhafte Art und Weise ein Kopplungsstrang eingeschoben werden, welcher sich während des Einschiebens an die geometrische Form des Ringnutenraums anpasst und welcher somit bei Erreichen seiner Endlage in dem Ringnutenraum ebenfalls in einer konischen Form vorliegt. Um eine entsprechende Anformbarkeit des Kopplungsstrangs an den konischen Ringnutenraum bereitzustellen, ist der Kopplungsstrang vorzugsweise segmentiert ausgebildet, wobei dies insbesondere durch axiale Einschnitte erfolgen kann. Es lässt sich eine günstige, vergleichsweise geringe, Flächenpressung, was vor allem bei einem minderwertigeren Werkstoff insbesondere eines Verschlussteils vorteilhaft ist, bei einer gleichzeitig schmalen Ausführung des Kopplungsstrangs erreichen. Durch eine derartige konische Ausbildung des Ringnutenraums und des darin angeordneten Kopplungsstrangs wird eine besonders sichere und dauerfeste Verbindung der Kopplungspartner erzielt.
-
Ferner sieht eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung vor, dass ein Ende des Kopplungsstrangs so zugänglich ist, dass der Kopplungsstrang aus dem Ringnutenraum ausziehbar ist.
-
Hierzu kann der jeweilige Endabschnitt des Kopplungsstrangs beispielsweise einen Überstand aufweisen oder in dem, die Zugangsöffnung aufweisenden, Kopplungspartner eine Aussparung vorgesehen sein, über welche das Ende des Kopplungsstrangs für ein äußeres Einwirken zugänglich ist.
-
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von
-
1 Schnittdarstellung Arbeitszylinder ohne Kopplungsstrang
-
2 Schnittdarstellung Arbeitszylinder mit einem Kopplungsstrang
-
3 Halbschnitt Arbeitszylinder mit zwei Kopplungssträngen
-
4 Halbschnitt Arbeitszylinder mit kreisrundem Kopplungsstrang
-
5 Halbschnitt Arbeitszylinder mit kreisrundem Kopplungsstrang und Überkragung
-
6 Halbschnitt Arbeitszylinder mit konischem Ringnutenraum und konischem Kopplungsstrang
-
7 Schnittdarstellung Arbeitszylinder in einer Draufsicht
näher erläutert.
-
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Arbeitszylinder im Vollschnitt ohne Kopplungsstrang.
-
Der Arbeitszylinder ist mehrteilig ausgebildet und weist ein Zylinderrohr 1 und ein Verschlusselement 2 auf, wobei das Verschlusselement 2 teilweise in das Zylinderrohr 1 eingeschoben ist.
-
Das Zylinderrohr 1 und das Verschlusselement 2 weisen jeweils eine erste Ringnut 3.1 und 3.3 auf, wobei die erste Ringnut 3.1 des Zylinderrohres 1 als umlaufende Innennut und die erste Ringnut 3.3 des Verschlusselements 2 als umlaufende Außennut ausgebildet sind und wobei durch die Ringnuten 3 ein Ringnutenraum 12 gebildet wird.
-
Des Weiteren weist ein erfindungsgemäßer Arbeitszylinder ein Dichtelement 10 auf, durch welches, im Bereich der Kopplung zwischen Zylinderrohr 1 und Verschlusselement 2, ein Austritt eines Arbeitsmediums aus dem Arbeitszylinder verhindert wird.
-
Um während des Einschiebens des Verschlusselements 2 in das Zylinderrohr 1 eine Beschädigung des Dichtelements 10 zu vermeiden, weist das Zylinderrohr 1 an dem, dem Verschlusselement 2 zugewandten Ende zusätzlich eine umlaufend ausgebildete Anlaufschräge 7 auf.
-
Um im weiteren Verlauf des Einschiebens des Verschlusselements 2 in das Zylinderrohr 1 auch eine Beschädigung des Dichtelements 10 beim Übertritt über die Ringnut 3.1 des Zylinderrohres 1 zu vermeiden, weist die Ringnut 3.1 ferner eine Ringnutabschrägung 9 auf.
-
Zylinderrohr 1 und Verschlusselement 2 sind erfindungsgemäß mittels einer formschlüssigen Verbindung miteinander gekoppelt. Wie in 2 dargestellt, wird die formschlüssige Verbindung vorliegend dadurch erreicht, dass innerhalb des Arbeitszylinders ein Kopplungsstrang 4.1 angeordnet ist. Vorliegend weist der Kopplungsstrang 4.1 einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei erfindungsgemäß auch Kopplungsstränge mit andersförmigen Querschnitten angewandt werden können.
-
Der Formschluss der Kopplung des Zylinderrohres 1 und des Verschlusselements 2 wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass die dem verschlusselementseitigen Ende des Zylinderrohres 1 zugewandte Oberfläche des Kopplungsstrangs 4.1 an den dem Kopplungsstrang 4.1 zugewandten Wandungen der Ringnuten 3.1 und 3.3 anliegt.
-
Ein eventuelles Ausziehen des Verschlusselements 2 aus dem Zylinderrohr 1, insbesondere während einer Verwendung des Arbeitszylinders, wird somit wirkungsvoll vermieden.
-
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Arbeitszylinders im Halbschnitt, wobei der Arbeitszylinder zur Erhöhung der axialen Belastbarkeit, zwei Kopplungsstränge 4.1 und 4.2 aufweist.
-
Vorliegend ist der Kopplungsstrang 4.1 in dem Ringnutenraum zwischen einer ersten Ringnut 3.1 des Zylinderrohres 1 und einer ersten Ringnut 3.3 des Verschlusselements 2 angeordnet. Der Kopplungsstrang 4.2 ist dagegen in einem Ringnutenraum zwischen einer zweiten Ringnut 3.2 des Zylinderrohres 1 und einer zweiten Ringnut 3.4 des Verschlusselements 2 angeordnet.
-
Des Weiteren ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach 2 das Dichtelement 10 im Bereich der Anlaufschräge 7 des Zylinderrohres 1 angeordnet. Die Anordnung des Dichtelements 10 in diesem Bereich hat insbesondere den Vorteil, dass kein zusätzlicher Montageraum zur Aufnahme des Dichtelements 10 in dem Zylinderrohr 1 oder dem Verschlusselement 2 vorgehalten werden muss. Der Herstellungsaufwand für einen erfindungsgemäßen Arbeitszylinder kann somit verringert werden.
-
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 4 weist der Kopplungsstrang 4.1 einen kreisrunden Querschnitt auf.
-
Ein solcher kreisrunder Querschnitt geht besonders vorteilhaft mit einer Reduzierung der Herstellungskosten für den Kopplungsstrang 4.1 sowie mit einer Optimierung des Verlaufs der inneren Spannungen in dem Kopplungsstrang 4.1 während dessen Verspannung einher.
-
Um einen möglichst großen Bereich zu schaffen, in welchem sich ein Formschluss zwischen dem Kopplungsstrang 4.1 und den Ringnuten 3 einstellt, sind diese in deren Kontur an die Querschnittsgeometrie des Kopplungsstrangs 4.1 angepasst.
-
Das Anpassen der Ringnutkonturen an den Querschnitt des Kopplungsstrangs 4.1 hat darüber hinaus den technologischen Vorteil, dass, aufgrund der sich einstellenden Rundungen der Ringnutkonturen, Kerbwirkungen, welche bei einer Belastung der formschlüssigen Verbindung auftreten, weitestgehend vermieden werden können.
-
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Arbeitszylinders. Zusätzlich zu der Variante aus 4 weist hierbei das Verschlusselement 2 eine Überkragung 5 auf, welche die äußere Mantelfläche 6 des Zylinderrohres 1 überkragt.
-
Es wurde gefunden, dass durch das Vorsehen der Überkragung 5, bei einem in dem Zylinderrohr 1 anliegenden Innendruck, einer nach Außen gerichteten Verformung des Zylinderrohres 1 im Bereich der Überkragung 5 entgegengewirkt werden kann, wodurch sich die Passungswerte der gekoppelten Teile, also der Kopplungspartner 1, 2, im Zustand der Betriebsbelastung nicht ändern.
-
Die Überkragung 5 hat somit im Falle einer vorliegenden kraftschlüssigen Pressverbindung zwischen dem Zylinderrohr 1 und dem Verschlusselement 2 den besonderen technologischen Vorteil, dass kein Lösen der kraftschlüssigen Verbindung, wie es unter Umständen bei anliegenden Innendrücken in dem Zylinderrohr 1 auftreten kann, eintritt.
-
Somit wird durch die Überkragung 5 vor allem die Dauerfestigkeit eines erfindungsgemäßen Arbeitszylinders positiv beeinflusst.
-
Als weiteres Ausführungsbeispiel zeigt 6 einen erfindungsgemäßen Arbeitszylinder mit einem konisch ausgebildeten Kopplungsstrang 4.1, welcher mehrere Segmente aufweist.
-
In diesem Fall sind die Ringnuten 3.1 und 3.3 geometrisch so ausgeformt, dass sich zwischen diesen ein konischer Ringnutenraum ausbildet, in welchen sich der Kopplungsstrang 4.1 bei dessen Einschieben anformt.
-
7 zeigt einen erfindungsgemäßen Arbeitszylinder in einer geschnittenen Draufsicht.
-
Wie in 7 erkennbar ist, weist das außenliegende Zylinderrohr 1 eine tangentiale Zugangsöffnung 11 auf, über welche der Kopplungsstrang 4.1 in den durch die Ringnuten 3.1 und 3.3 gebildeten Ringnutenraum einschiebbar ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Zylinderrohr
- 2
- Verschlusselement
- 3.1
- erste Ringnut Zylinderrohr
- 3.2
- zweite Ringnut Zylinderrohr
- 3.3
- erste Ringnut Verschlusselement
- 3.4
- zweite Ringnut Verschlusselement
- 4.1
- erster Kopplungsstrang
- 4.2
- zweiter Kopplungsstrang
- 5
- Überkragung
- 6
- Mantelfläche
- 7
- Anlaufschräge
- 8
- elastisches Element
- 9
- Ringnutabschrägung der ersten Ringnut Verschlusselement
- 10
- Dichtelement
- 11
- Zugangsöffnung
- 12
- Ringnutenraum
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0880652 B1 [0005]
- DE 2060383 A [0006]
