DE3919364A1 - Arbeitszylinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Arbeits­ zylinder, der eine Zylindereinheit aufweist, die ein vorderes Endstück, ein hinteres Endstück und ein Zylinderrohr hat, welches das vordere und das hintere Endstück miteinander verbindet, sowie einen Kolben, der in dem Zylinderrohr be­ weglich ist und eine Kolbenstange, welche an dem Kolben befestigt ist und sich durch das vordere Endstück erstreckt.

Bei bekannten Arbeitszylindern, besonders bei Hydraulik­ zylindern, ist das Zylinderrohr der Zylindereinheit üblicher­ weise an dem hinteren Endstück mit Hilfe einer Schweißver­ bindung und mit dem vorderen Endstück mit Hilfe einer Schraubverbindung befestigt. Das Schweißen bringt den Nachteil mit sich, daß das Zylinderrohr in der Nähe der Schweißverbindung seinen inneren kreisförmigen Querschnitt verliert, der anschließend durch maschinelles Bearbeiten der inneren Oberfläche wieder hergestellt werden muß. Andererseits erfordert die Schraubverbindung am vorderen Endstück das Vorsehen eines Innengewindes an dem Zylinder­ rohr und das Ausbilden dieses Gewindes ist arbeitsaufwendig und teuer. Das Gewinde muß relativ tief sein und dies führt zu einer solchen Materialschwächung, daß das Zylinderrohr oft dicker hergestellt werden muß, als der Arbeitsdruck des Zylinders selbst dies erfordern würde. Diese Nachteile werden noch durch die Tatsache verstärkt, daß die gewünschte Hublänge des Arbeitszylinders und damit die Länge des Zylinderrohres entsprechend dem beabsichtigten Gebrauch sehr stark variiert; damit sind im Hinblick auf die Länge des Zylinders große Produktionsserien selten möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuen Ar­ beitszylinder vorzusehen, welcher die oben erwähnten Nach­ teile beseitigt.

Der Arbeitszylinder gemäß der Erfindung ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Endstücke (das vordere oder das hintere Endstück) eine Schulter auf­ weist, welche an der Innenfläche eines darüberliegenden entsprechenden Endabschnittes des Zylinderrohres anliegt und daß zumindest ein Kompressionsring oder um den ent­ sprechenden Endabschnitt des Zylinderrohres herumgedrückt ist, und dadurch daß Zylinderrohr an dem entsprechenden zu­ mindest einen Endstück festgeklemmt ist, wobei der oder die Kompressionsringe mit einem Flansch versehen sind, welcher besonders geformt ist, wodurch während des Zusammendrückens des Kompressionsringes der Endabschnitt des Zylinderrohres von dem Flansch verformt wird und der verformte Endabschnitt des Zylinderrohres zwischen dem Flansch und der Schalter eingeklemmt wird.

Im Vergleich zu dem früher verwendeten Verschweißen oder Schrauben ist das Festklemmen der Enden des Zylinderrohres mit Hilfe von Kompressionsringen gemäß der vorliegenden Erfindung beträchtlich einfacher zu verwirklichen. Das Zylinderrohr wird auf die gewünschte Länge abgeschnitten und die Rohrenden werden zwischen den Zylinderenden (bzw. Endstücken) und den Kompressionsringes eingeklemmt. Übliche Kompressionswerkzeuge, welche ohne eine tatsächliche beruf­ liche Erfahrung verwendet werden können, sind auf dem Markt zu niedrigen Preisen erhältlich.

Die Kompressionsringe sind vorzugsweise aus Stahl herge­ stellt. Der Kompressionsvorgang muß relativ langsam vorgenom­ men werden, so daß das Ringmaterial in der Lage ist, sich in fließender Weise gleichmäßig zu verformen ohne zu brechen; während der Durchmesser des Kompressionsringes abnimmt, nimmt das axiale Maß des Kompressionsringes zu.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat je­ des Zylinderendstück der Zylindereinheit einen Anschlag für die Anlage gegen eine entsprechende Kante des entsprechenden Kompressionsringes, um eine axiale Verschiebung des Zylinder­ rohres auszuschließen, wenn der Kompressionsring angepaßt bzw. angebracht wird. Ein radial innenliegender Abschnitt der Anschläge ist vorzugsweise in Richtung auf den ent­ sprechenden Endabschnitt des Zylinderrohres abgeschrägt und der Rand des Kompressionsringes hat entsprechend eine abge­ schrägte Oberfläche, welche mit dem abgeschrägten Abschnitt des entsprechenden Anschlags zusammenwirkt.

Diese bevorzugte Ausführungsform ermöglicht eine sichere Befestigung zwischen dem Zylinderrohr und dem entsprechenden Endstück. Der Rand des Kompressionsringes wird während der Kompression des Ringes etwas verformt und wird fest zwischen dem Anschlag des Zylinderendstückes und dem Ende des Zylinderrohres verkeilt.

Die Schulter jedes Zylinderendstückes hat vorzugsweise eine scharfe Kante, über welcher die innere Oberfläche des Zylinderrohres verformt wird.

Wenn der Kompressionsring in einem einzigen Schritt zusam­ mengedrückt wird, wird hinterher aufgrund der Elastizität des Materials des Komkpressionsringes ein sehr kleines aber dennoch vorhandenes Spiel zwischen dem Anschlag des Endstük­ kes und dem Kompressionsring gebildet. Selbst wenn dieses axiale Spiel nur 1/100 mm beträgt, bleibt dennoch ein Risiko, daß das Spiel sich während der normalen Betätigung des Ar­ beitszylinders allmählich erweitert und dadurch eventuell Störungen verursacht. Um eine vollständig spielfreie Ver­ bindung zwischen dem Zylinderrohr und dem entsprechenden Zylinderendstück zu erhalten, wird vorgeschlagen, den Kompressionsring in zwei Schritten derart zusammenzudrücken, daß das Teil des Kompressionsringes, welches das Zylinder­ rohr an der Schulter des Zylinderendstückes umgibt, in einem ersten Schritt zusammengepreßt wird und daß danach der Rand des Ringes in einem zweiten Schritt zusammengedrückt wird. Der Rand ist ein derart kleiner Teil des Kompressionsringes, daß aufgrund der Elastizität des Flanschmaterials kein Spiel auftritt. Auf diese Weise ist es zusätzlich möglich sicher­ zustellen, daß ein Zylinderrohr überhaupt nicht relativ zur Schulter des Zylinderendstückes rutscht bzw. verrutscht. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso dieses Befesti­ gungsverfahren.

Dasselbe Grundprinzip wird vorzugsweise ebenfalls auf die Kolbenstange des Arbeitszylinders angewendet. Die Kolben­ stange wird dann als ein Rohr mit einem in jedes Endes der Kolbenstange eingepaßten Einsatzstück hergestellt, wobei diese Einsatzstücke in der gleichen Art und Weise mit einer Schulter versehen sind, wie zuvor für die Zylinderendstücke beschrieben. Der Kolben wird an der Kolbenstange mit Hilfe eines verformbaren Endabschnittes befestigt, der als Kompres­ sionsring dient. Der verformbare Endabschnitt des Kolbens, der als Kompressionsring wirkt, wird vorzugsweise mit Greif­ einrichtungen, wie zum Beispiel Zähnen, einem Gewinde oder dgl. an seiner Innenfläche versehen, um die Klemmwirkung zu verbessern. Wahlweise kann auch die äußere Oberfläche des Einsatzstückes, welche an der Innenfläche des Kolben­ stangenrohres anliegt, mit ähnlichen Greifeinrichtungen ver­ sehen werden. Derartige zusätzliche Klemmanordnungen sind zu empfehlen, weil die Kolbenstange während der normalen Betätigung des Arbeitszylinders sehr starken axialen Be­ lastungen ausgesetzt ist.

Das Folgende ist eine genauere Beschreibung der Erfindung unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen, welche beispiel­ haft eine bevorzugte Ausführungsform darstellen:

Die Fig. 1 bis 6 stellen die Befestigung der Kolbenstange des Arbeitszylinders ganz allgemein dar.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen ganz allgemein die Endmontage des Arbeitszylinders.

Die Fig. 11 bis 14 stellen die Verbindung des Zylinder­ rohres mit einem Endstück der Zylindereinheit dar.

Die Fig. 15 und 16 zeigen in entsprechender Weise die Befestigung des äußeren Endes der Kolbenstange an einem Ver­ bindungsstück.

Die Fig. 17 bis 22 stellen eine bevorzugte Art dar, das Zylinderrohr mit dem Endstück der Zylindereinheit zu ver­ binden.

Die Fig. 23 bis 26 zeigen einen bevorzugte Art, den Kol­ ben und die Kolbenstange miteinander zu verbinden.

Die Fig. 27 bis 30 zeigen eine bevorzugte Art, das vordere Ende der Kolbenstange mit einem Verbindungsstück zu ver­ binden.

Die Fig. 31 bis 33 stellen zusätzliche Gesichtspunkte dar, wenn das Zylinderrohr mit dem Endstück der Zylinder­ einheit verbunden wird.

Die Fig. 34 bis 36 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform für das Verbinden des Kolbens und der Kolbenstange.

Die Fig. 37 bis 40 stellen eine bevorzugte Ausführungs­ form dar, um zu vermeiden, daß das Zylinderrohr sich relativ zu den Endstücken dreht.

In den Fig. 1 bis 10 bezeichnet die Bezugszahl 4 ein vorderes Endstück einer Zylindereinheit des Arbeitszylinders, die Bezugszahl 15 bezeichnet ein hinteres Endstück, die Be­ zugszahl 12 ein Zylinderrohr, welches die Endstückes 4 und 15 verbindet, 5 bezeichnet einen Zylinderkolben, welcher in dem Rohr 12 beweglich ist, 1 bezeichnet eine Kolbenstange, welche an dem Kolben 5 befestigt ist, 31 und 32 bezeichnen Einlässe für das Druckfluid zur gewünschten Verschiebung des Kolbens 5 zusammen mit der Kolbenstange 1 in der ge­ wünschten Richtung innerhalb des Rohres 12.

Eine grundlegende Neuigkeit liegt in der Art, in welcher das Rohr 12 mit den Endstücken 4 und 15 verbunden ist. Im Unterschied zu den früher verwendeten Schweiß- und Schraub­ verbindungen ist jedes Endstück mit einer vorzugsweise um­ laufenden Schulter, 18 und 16, versehen, und das Rohr 12 ist so angeordnet, daß es mit Hilfe von Kompressionsringen 13 und 14 an Ort und Stelle gehalten wird, welche die Schul­ tern 18 und 16 mit Hilfe eines Flansches 23 ergreifen und nach den Zusammendrücken die entsprechenden Abschnitte des Rohres 12 über den entsprechenden Endstückschultern 18 und 16 einklemmen. Dieses Befestigungsverfahren wird später ge­ nauer unter Bezug auf die Fig. 11 bis 14, 17 bis 22 und 31 bis 33 beschrieben.

Das Rohr 12 kann einfach auf die erforderliche Länge ge­ schnitten werden, ohne daß es irgendeiner Zurichtung oder anderen Behandlung der Enden bedarf. Kompressionsringe mit der erforderlichen inneren Gestaltung sind in ähnlicher Weise wirtschaftlich herzustellen, Werkzeuge zum Zusammendrücken der Ringe 13 und 14 sind ebenfalls leicht auf dem Markt er­ hältlich und sind einfach zu verwenden.

Ein Dichtring 19, 17 ist vorzugsweise zwischen dem Rohr 12 und den Führungsflächen der Schultern 18 und 16 der Enden angeordnet, welche den Zylinderraum zugewandt sind.

Das Folgende ist eine allgemeine Beschreibung eines bevor­ zugten Verfahrens zum Montieren des Arbeitszylinders gemäß der vorliegenden Erfindung.

Man beginnt in geeigneter Weise mit der Kolbenstange, vor­ zugsweise einen Metallrohr 1, welches auf die gewünschte Länge geschnitten ist. Ein Stopfen 2 mit einem abgeschrägten Ende 3 wird an einem Ende des Rohres 1 eingepaßt, woraufhin das vordere Endstück des Zylinders auf das Rohr 1 aufgesetzt wird. Die äußere Oberfläche des Steckers 2 fällt mit der äußeren Oberfläche des Rohres 1 zusammen, die Abschrägung 3 drückt die Dichtungen des Endstückes 4, die auf dem Rohr 1 liegen, leicht, ohne diese Dichtungen zu beschädigen. In ähnlicher Weise wird der Kolben 5 auf die Kolbenstange 1 aufgepaßt, (Fig. 3).

Der Stopfen 2 wird abgenommen und durch ein Einsatzstück 6 ersetzt, welches einen Endflansch 6 a hat, der auf den zu­ sammenfallenden Enden des Rohres 1 und des Kolbens 5 ruht und eine innere Schulter 9 hat, welche an der inneren Ober­ fläche des Rohres 1 anliegt. Der Kolben 5 weist einen ver­ formbaren Endabschnitt 11 auf, der unter Druck den Endab­ schnitt des Rohres 1 über der Schulter 9 des Einsatzstückes 6 einklemmt. In entsprechender Weise wird ein Verbindungs­ stück 7, welches ein Einsatzstück ähnlich dem Einsatz 6 aufweist, auf das Vorderende der Kolbenstange 1 mit Hilfe eines Kompressionsringes 8 aufgepaßt, welcher den Endab­ schnitt des Rohres 1 über einer Schulter 10 des Einsatzteiles des Verbindungsstückes 7 einklemmt, welches auf dem Inneren des Rohres 1 aufliegt, siehe Fig. 5 und 6.

Die Zylinderwand, welche die Endstücke des Arbeitszylinders miteinander verbindet, besteht aus einem Metallrohr 12, welches auf die gewünschte Länge geschnitten ist. Kompres­ sionsringe 13 und 14 mit einem Randflansch 23 werden auf die Rohrenden 12 aufgepaßt, wobei das äußere Ende der Rand­ flansche nach innen abgeschrägt ist und sich vorzugsweise so erstreckt, daß es mit der inneren Oberfläche des Rohres 12 zusammenfällt. Wegen der Abschrägung des Randflansches 23, die in den Fig. 11 und 12 mit der Bezugszahl 25 be­ zeichnet ist, kann die Kolbenstange 1 mit dem Kolben 5 und dem vorderen Endstück 4 in das Rohr 12 eingeschoben werden, ohne die Dichtung 5 a (Fig. 6 und 9) des Kolbens 5 und die Dichtung 19 (Fig. 2) des vorderen Endstückes 4 zu be­ schädigen, welche an dem Inneren des Rohres 12 anliegen.

Das gleiche gilt für die Dichtung 17 (Fig. 8) des hinteren Endstückes 15.

Während des Zusammendrückens des Ringes 13, wird der Kolben 5 vorzugsweise dicht am vorderen Endstück 4 gehalten (Fig. 9). Das Material des Endstückes 4 neigt dazu, etwas zu fließen bzw. auszuweichen, wenn der Ring 13 zusammengepreßt wird, weshalb der Einlaß 31 vorzugsweise durch einen ring­ förmigen Kanal 20 zwischen der Kolbenstange 1 und dem End­ stück 4 mit dem Zylinderraum verbunden ist, der durch das Rohr 12 und den Kolben 5 begrenzt wird (Fig. 10). Die Dichtung, die zwischen dem Endstück 4 und der Kolbenstange 1 erforderlich ist, ist nach außen in Richtung auf das Ende der Kolbenstange 1 verlegt.

Die Fig. 11 bis 14 stellen eine bevorzugte Vorgehensweise beim Verbinden des Zylinderrohres mit einem Endstück der Zylindereinheit dar, in diesem Falle des hinteren Endstückes 15.

Die Schulter 16 des Endstückes 15 hat eine vorzugsweise scharfe Kante 21 und zusätzlich zu dieser einen Anschlag für die Anlage gegen den Randflansch 23 des Kompressions­ ringes 14. Der radial innen liegende Abschnitt 22 des An­ schlages ist in Richtung auf das Rohrende 12 abgeschrägt. Der Randflansch 23 des Kompressionsringes 14 hat eine ent­ sprechend abgeschrägte Oberfläche 24. Wegen der zusammenwir­ kenden Oberflächen 22 und 24 wird erreicht, daß beim Zusam­ mendrücken des Ringes 14 der Randflansch 23 das Ende des Rohres 12 aktiv und mit großer Axialkraft zieht, so daß die Kante 21 in die Wand des Rohres einschneidet. Das gleiche Prinzip kann in etwas vereinfachter Weise bei dem Kolben 5 und dem Verbindungsstück 7 mit den Teilen 11 bzw. 8 ver­ wirklicht werden, wie in den Fig. 15 und 16 dargestellt. In diesem Fall braucht der Randflansch des Ringes 8 nicht am Ende des Rohres 1 anliegen, um es zu führen, sondern es reicht eine abgeschrägte Anschlagfläche 28 aus. Die Schneid­ kante der Schulter 10 ist mit 27 bezeichnet, zwei Dichtringe sind mit 29 und 30 bezeichnet.

Bei dem in den Fig. 11 bis 14 dargestellten Verfahren ist davon auszugehen, daß der Ring 14 in einem Schritt zu­ sammengepreßt wird. Abgesehen davon, daß dabei ein gewisses Risiko besteht, daß das Rohr 12 trotz der scharfen Kante 21 etwas über die Schulter 16 rutscht, gibt es auch eine gewisse Neigung, daß ein zwar sehr kleines aber dennoch vor­ handenes axiales Spiel zwischen dem Anschlag des Endstückes 15 und dem Randflansch 23 des Kompressionsringes 14 gebildet wird trotz der zusammenwirkenden abgeschrägten Oberflächen 22 und 24. Dies liegt daran, daß der Kompressionsring 14 nach dem Beendigen des Zusammendrückens sich aufgrund der Elastizität des Ringmaterials in axialer Richtung leicht zusammenzieht. Dieses Spiel, obwohl es am Anfang außerordent­ lich klein ist, kann sich eventuell vergrößern und Störungen im Betrieb verursachen.

Die Fig. 31 bis 33 stellen eine bevorzugte Art dar, den Kompressionsring zusammenzudrücken, um eine Verbindung ohne axiales Spiel zwischen den aneinander anliegenden Flächen des axialen Anschlages des Endstückes und des Endflansches des Kompressionsringes zu erhalten.

Die Bezugszahl 1 bezeichnet eine Kolbenstange, 12 ein Zylinderrohr, 41 ein Kompressionswerkzeug, 60 ein Zylinder­ endstück und 61 einen Kompressionsring mit einem Endflansch 62. Das Zylinderendstück 60 hat eine umlaufende Schulter 63 mit einer Kante 64 in Richtung auf einen Anschlag 65 für die Anlage an dem Randflansch 62 des Kompressionsringes 61. Der radial innenliegende Abschnitt 66 des Anschlages 65 ist in Richtung auf den Kompressionsring 61 abgeschrägt, dessen Endfläche einen abgeschrägten Abschnitt 68 zum Zusammen­ wirken mit dem abgeschrägten Abschnitt 66 des Anschlages 65 hat, wie hiernach beschrieben wird. Der radial am weitesten innenliegende Abschnitt 67 des Randflansches 62 ist weiter abgeschrägt, um das Anbringen des Kompressions­ ringes 61 und des Zylinderrohres 12 auf dem Zylinderendstück 60 zu erleichtern, ohne die Dichtung zu beschädigen, die rechts von der Linie zu den Bezugszeichen 63 sichtbar ist. Die Bezugszahl 69 kennzeichnet eine innere Schulter des Kom­ pressionsringes 61, die mit der Schulter 63 des Zylinderend­ stückes 60 zusammenwirken soll, 70 kennzeichnet einen Ring­ spalt zwischen dem Zylinderrohr 12 und dem Kompressionsring 61 vor dem Zusammendrücken des letzteren, 71 kennzeichnet eine ringförmige Aussparung, welche den Randflansch 62 be­ grenzt, und 72 kennzeichnet einen Ringspalt zwischen der Kolbenstange 1 und dem Schulterabschnitt des Zylinderend­ stückes 60.

Der Kompressionsring 61 wird in zwei Schritten zusammenge­ drückt. Zunächst wird der Teil des Ringes 61 zusanmengedrückt, der in radialer Richtung um das Rohr 12 herumliegt, bis die Lücke 70 geschlossen ist, so daß die innere Schulter 69 des Ringes 61 das Rohrende um die Kante 64 der Schulter 63 des Zylinderendstückes 60 herumbiegt, wie in Fig. 32 gezeigt, und in einem zweiten Schritt danach wird der Randflansch 62 des Ringes 61 in die endgültig mon­ tierte Stellung, die in Fig. 33 dargestellt ist, zusammen­ gedrückt, wobei die Oberflächen 66 und 68 in engem Gleitkon­ takt stehen. Die Elastizität des Randflanschmaterials selbst ist von einer derart geringen Größenordnung, daß kein Spiel zwischen dem Randflansch 62 und dem Anschlag 65, 66 des End­ stückes 60 auftritt.

Der Zweck der ringförmigen Aussparung 71 liegt hauptsächlich darin, das Anordnen des Kompressionswerkzeuges 41 beim ersten Kompressionsschritt zu erleichtern. Das Zusammendrücken in zwei Schritten kann vorzugsweise ebenso für solche Ausge­ staltungen verwendet werden, die nicht in den Zeichnungen dargestellt sind, die keine zusammenwirkene abgeschrägte Flächen, wie die Flächen 66 und 68 in den Fig. 31 bis 33 haben, wie beispielsweise bei den Kolbenstangenverbin­ dungen, die in den Fig. 15 und 16 dargestellt sind, oder sogar ohne einen Anschlag wie der Anschlag 65 am Zylinderend­ stück. Die Fig. 17 bis 22 sollen das eben unter Bezug auf die Fig. 31 bis 33 beschriebene Verfahren weiter il­ lustrieren.

Fig. 17 ist eine Ansicht eines Kompressionswerkzeuges, das allgemein mit 40 bezeichnet wird, und eines Arbeitszylinders vom Ende der Kolbenstange aus und vor dem Zusammendrücken des Ringes 13 gesehen. Das Kompressionswerkzeug 40 kann eine hydraulisch betätigte, standardmäßige Schlauchgesenkschmiede­ maschine sein mit einer Anzahl von entlang des Umfang ange­ ordneten Kompressionsklauen 41, die aus der in Fig. 17 dar­ gestellten offenen Position in Richtung der Pfeile bewegt werden können.

Obwohl dies als solches ein Standardvorgang ist, sollte darauf geachtet werden, daß die Stellung der Anordnung ge­ nau mit den Kompressionsklauen 41 ausgerichtet ist. Um eine anfängliche Fehlausrichtung zu korrigieren, die in Fig. 18 übertrieben dargestellt ist, wird vorzugsweise ein ela­ stischer Ring 42, der zumindest im wesentlichen ebenso dick wie der Kompressionsring 13 ist, vorzugsweise um das Zylinderrohr 12 in einem Abstand von dem Ring 13 innerhalb der Reichweite der Kompressionsklauen 41 angeordnet. Wie in den Fig. 19 und 21 dargestellt, stellt der Ring 42 eine korrekte Ausrichtung sicher.

Die Fig. 20 zeigt den in Fig. 19 eingekreisten Teil nach dem ersten Kompressionsschritt, wenn der Abschnitt 13 a des Ringes über der Schulter 43 zusammengedrückt worden ist, wobei der Randflansch 23 durch den anliegenden Anschlag des Zylinderendstückes 4 festgehalten wird. Die Fig. 21 und 22 zeigen den zweiten Kompressionsschritt, wobei die Fig. 22 im Schnitt den eingekreisten Teil aus Fig. 21 darstellt.

Die Fig. 23 bis 26 zeigen ein Beispiel für eine Verbin­ dung des Kolbens 5 mit der Kolbenstange 1 durch Zusammen­ pressen des verformbaren Endabschnittes 47, 48 des Kolbens und des entsprechenden Endes der Kolbenstange 1, die aus einem Rohr um eine Schulter besteht, welche an einem Einsetz­ stück 6 innerhalb des Endes der Kolbenstange vorgesehen ist.

In diesem Fall haben die Kompressionsklauen 44 eine Ausspa­ rung 46 in der Nähe eines Randes, mit dickeren Abschnitten 45 auf jeder Seite. Beim ersten Kompressionsschritt treten die Klammern 44 mit einem inneren ringförmigen Vorsprung 47 in Eingriff, welcher über der Schulter des Einsatzes 6 liegt, während ein äußerer ringförmiger Vorsprung 48 von der Aussparung 46 aufgenommen wird, da sie durch Reibung gegen den axial anliegenden Endabschnittes des Einsatzes 6 festgehalten wird.

Beim zweiten Kompressionsschritt wird die Anordnung zur anderen Seite der Kompressionsklauen 44 gebracht, wie in Fig. 25 dargestellt, und der äußere ringförmige Vorsprung 48 wird von den Klauen erfaßt.

Es bleibt festzuhalten, daß der zuvor und in den Ansprüchen erwähnte (Rand)/Flansch hier während der Kompressionsschrit­ te gebildet wird; die Kompressionsringe, das heißt 13, 14 und 61, zum Verbinden des Zylinderrohres 12 mit den ent­ sprechenden Zylinderendstücken kann einen ähnlichen Aufbau haben, das heißt ohne einen anfänglichen (Rand-)Flansch.

Die Fig. 17 bis 30 stellen eine bevorzugte Vorgehensweise beim Verbinden des Endstückes der Kolbenstange 1, die als Rohr hergestellt ist, mit einem Verbindungselement 7 zum Übertragen der Bewegung der Kolbenstange auf nicht darge­ stellte, weitere Betätigungseinrichtungen dar. Das Verbin­ dungselement 7 weist einen inneren Abschnitt auf, der in etwa dem zuvor beschriebenen Einsatzstück 6 ähnlich ist, mit einer Schulter 10, die an der Innenfläche der Kolben­ stange 1 anliegt. Der Kompressionsring hat denselben allge­ meinen Aufbau wie der verformbare Endabschnitt des Kolbens 5, wie in den Fig. 23 bis 26, mit einem inneren ringför­ migen Vorsprung 49 und einen äußeren ringförmigen Vorsprung 50.

Wie man aus den Fig. 28 und 30 erkennt, welche die ein­ gekreisten Teile der Fig. 27 und 29 darstellen, sind die Kompressionsschritte ähnlich denen gemäß den Fig. 23 bis 26. Die Zahl 51 kennzeichnet ein elastisches oder nachgiebiges Ringelement für den gleichen Zweck, wie das in den Fig. 18, 19 und 21 mit 42 bezeichnete Element. Die Art von Kompressionsring gemäß den Fig. 27 bis 30 kann anstelle der zuvor beschriebenen Ringe 13, 14 und 61 verwendet werden.

Die Fig. 34 bis 36 stellen eine bevorzugte Ausführungs­ form für das Verbinden eines Kolbenstangenrohres 1 mit einem Kolben 5 dar. Das Verfahren ist dem zuvor unter Bezug auf die Fig. 23 bis 26 beschriebenen ähnlich.

Ein Kompressionswerkzeug 80 tritt mit Hilfe eines Endab­ schnittes 90 mit einem inneren ringförmigen Vorsprung 82 eines verformbaren Endabschnittes des Kolbens 5 in Eingriff und biegt diesen Teil und den darunterliegenden Abschnitt der Kolbenstange über eine Schulter 81 auf ein Einsatzstück, wobei ein äußerer ringförmiger Vorsprung 83 von einer Aus­ sparung 83 aufgenommen wird, die dem Endabschnitt 90 des Kompressionswerkzeuges 80 benachbart ist, während das ent­ sprechende Teil des verformbaren Endabschnittes des Kolbens durch Reibung an einem axialen Anschlag 85 des Einsatzstückes 6 festgehalten wird, siehe Fig. 35.

In einem zweiten Kompressionsschritt tritt der gegenüberlie­ gende Endabschnitt 92 des Kompressionswerkzeuges 80 mit dem äußeren ringförmigen Vorsprung 83 in Eingriff und vervoll­ ständigt die Kompression des verformbaren Endabschnittes des Kolbens 5, siehe Fig. 36.

Während der regulären Arbeit des Arbeitszylinders ist die Verbindung des Kolbens 5 mit der Kolbenstange 1 großen Axial­ kräften ausgesetzt, oft in Verbindung mit Vibrationen. Um die Verbindung weiter zu sichern, wird vorgeschlagen, die innere Oberfläche des verformbaren Endabschnittes des Kolbens 5 mit voneinander beabstandeten Greifeinrichtungen zu ver­ sehen, beispielsweise einer Art von Zähnen oder, wie in den Fig. 34 bis 36 angedeutet, einem Gewinde 84, um in die anliegende Oberfläche des Kolbenstangenrohres 1 einzugreifen. Solche Greifeinrichtungen können zusätzlich oder wahlweise in der entsprechenden äußeren Oberfläche des Einsatzstückes 6 vorgesehen werden, wie durch die Bezugszahl 86 angedeutet.

Die Fig. 37 bis 40 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher verhindert wird, daß das Zylinderrohr 12 sich im Bezug auf einen entsprechenden Zylinderendabschnitt 15 dreht. Fig. 38 zeigt den eingekreisten Teil von Fig. 37, die Fig. 39 und 40 zeigen den entsprechenden Abschnitt des Zylinderendstückes 15 allein, von der Seite und von oben gesehen.

Diejenige Oberfläche des Zylinderendstückes 15, welche innen an dem verformten Endabschnitt des Zylinderrohres 12 anliegt, ist mit zumindest einer Aussparung 93 versehen, in welche Rohrmaterial 94 hineingepreßt wird, wenn der Endabschnitt des Rohres 12 verformt wird. Die zumindest eine Aussparung 93 kann, wie in den Fig. 37 bis 40 gezeigt wird, an dem Schulterrand des Zylinderendstückes 15 oder einer anderen Stelle, dann vorzugsweise hinter der Schulter, in den Figuren rechts, vorgesehen werden. Wahlweise kann ein ähnliche Aus­ sparung auf der inneren Oberfläche des Kompressionsringes 14 oder der Eingriffsfläche des Zylinderendstückes 15 vor­ gesehen werden oder die innere Oberfläche des Kompressions­ ringes 14 kann zumindest einen lokalen Vorsprung haben, welcher in das Material des Endabschnittes des Zylinder­ rohres 12 geprägt ist.

Claims (15)

1. Arbeitszylinder mit einer Zylindereinheit, die ein vorderes Endstück, ein hinteres Endstück und ein Zylinderrohr auf­ weist, welches das vordere und das hintere Endstück ver­ bindet, mit einem Kolben, welcher in dem Zylinderrohr be­ wegbar ist sowie einer Kolbenstange, welche an dem Kolben befestigt ist und sich durch das vordere Endstück hin­ durch erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Endstücke (4, 15) eine Schulter (18, 16) auf­ weist, welche an der Innenfläche eines entsprechenden darüberliegenden Endabschnittes des Zylinderrohres (12) anliegt, und zumindest einen Kompressionsring (13, 14) aufweist, welcher um den entsprechenden Endabschnitt des Zylinderrohres zusammengezogen bzw.- gedrückt ist und dadurch das Zylinderrohr an dem zumindest einen End­ stück festklemmt, wobei der bzw. jeder Kompressionsring mit einem Flansch (22) versehen ist, welcher besonders geformt ist, wodurch während des Zusammendrückens des Kompressionsringes der Endabschnitt des Zylinderrohres durch den Flansch (23) deformiert wird und der deformierte Endabschnitt des Zylinderrohres zwi­ schen dem Flansch und der Schulter eingeklemmt wird.

2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das vordere Endstück (4) und das hintere End­ stück (15) der Zylindereinheit eine entsprechende Schul­ ter (18, 16) für den Eingriff mit einem entsprechenden Kompressionsring (13, 14) über einen entsprechenden End­ abschnitt des Zylinderrohres (12) aufweisen.

3. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberfläche des Zylinderendstückes, die an dem deformierten Endabschnittes des Zylinderrohres anliegt, mit zumindest einer Aussparung (93) für die Aufnahme von deformiertem Zylinderrohrmaterial (94) ver­ sehen ist.

4. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das vordere Endstück (4) eine Schulter (8) wie oben erwähnt aufweist und daß ein vorderer Kompressionsring (13) einen vorderen Endabschnitt eines Zylinderrohres an das vordere End­ stück klemmt, und wobei eine ringförmige Lücke (20) zwi­ schen der Kolbenstange (1) und dem vorderen Endstück (4) der Zylindereinheit an einer Stelle vorgesehen ist, welche in radialer Richtung innerhalb des vorderen Kom­ pressionsringes liegt.

5. Arbeitszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Endstück der Zylindereinheit einen Anschlag für die Anlage gegen eine entsprechende Kante des zugehörigen Kompressionsringes hat, um eine axiale Verschiebung des Zylinderrohres zu beseitigen, wenn der Kompressionsring angepaßt wird.

6. Arbeitszylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß ein radial innenliegender Abschnitt (22, 66) des Anschlages in Richtung des entsprechendes Endab­ schnittes des Zylinderrohres abgeschrägt ist.

7. Arbeitszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rand (23, 62) des Kompressionsringes eine abgeschrägte Oberfläche (64, 68) für das Zusammenwirken mit dem abgeschrägten Abschnitt des Anschlages hat.

8. Arbeitszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter eine Kante (61, 64) hat, über welcher die innere Oberfläche des Zylinder­ rohres verformt wird.

9. Arbeitszylinder nach einem der vorstehenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (23, 62) des Kompressionsringes so angeordnet ist, daß er sich über das Ende des Zylinderrohres hinaus erstreckt.

10. Arbeitszylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (23, 62) sich ebenso weit über das Ende des Zylinderrohres hinaus erstreckt, wie die innere Ober­ fläche des Zylinderrohres und eine radial einwärts gerichtete, abgeschrägte Oberfläche (25, 67) hat.

11. Arbeitszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (1) aus einem Rohr aufgebaut ist und weiterhin erste und zweite Einsatzstücke (6, 7) aufweist, die jeweils eine ent­ sprechende Schulter (9, 10) haben, welche gegen die In­ nenfläche eines darüberliegenden inneren bzw. äußeren Endabschnittes des Kolbenstangenrohres (1) anliegt, wo­ bei jedes der (ersten und zweiten) Einsatzstücke an ein entsprechendes Ende des Kolbenstangenrohres angepaßt ist, der Kolben (5) ein deformiertes Ende (11) aufweist, welches angepreßt worden ist, um den inneren Endab­ schnitt des Kolbenstangenrohres zu deformieren und da­ durch den inneren Endabschnitt zwischen dem deformierten Ende und dem ersten Einsatz (6) einzuklemmen und den Kolben an dem Kolbenstangenrohr zu befestigen, und wo­ bei der äußere Endabschnitt des Kolbenstangenrohres an dem zweiten Einsatzstück (7) mit Hilfe eines zweiten Kompressionsringes (8) befestigt ist, welcher einen Flansch hat, der den äußeren Endabschnitt des Kolben­ stangenrohres auf die Schulter des zweiten Einsatzstückes klemmt.

12. Arbeitszylinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Oberfläche des deformierten Endes des Kol­ bens (5), welche an dem Kolbenstangenrohr anliegt, mit einr Reihe von beabstandeten Greifmitteln (86) zur Ver­ stärkung des Klemmeingriffes zwischen dem verformten Ende und dem Kolbenstangenrohr versehen ist.

13. Arbeitszylinder nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Oberfläche des ersten Einsatzstük­ kes, welche an dem Kolbenstangenrohr anliegt, mit einer Reihe von beabstandeten Greifmitteln versehen ist.

14. Verfahren zum Befestigen zumindest eines Kompressions­ ringes, welcher das Zylinderrohr mit einem entsprechenden Zylinderende verbindet, bei einem Arbeitszylinder wie in einem der vorstehenden Ansprüche beansprucht, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verfahren in einem ersten Schritt ein Zusammenpressen des Teiles (13 a) des Kompres­ sionsringes aufweist, welcher das Zylinderrohr (12) an der Schulter des Zylinderendstückes in radialer Richtung umgibt und in einem zweiten Schritt den Flansch (23) des Kompressionsringes zusammendrückt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Ringelement (42) während des Zusammen­ drückens zwischen dem Kompressionswerkzeug (41) und dem Zylinderrohr (12) angeordnet wird.