EP3580463B1 - Vorrichtung mit einem kolben, einem zylinder und wenigstens einem innenrohr und wenigstens einem aussenrohr - Google Patents

Vorrichtung mit einem kolben, einem zylinder und wenigstens einem innenrohr und wenigstens einem aussenrohr Download PDF

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EP3580463B1
EP3580463B1 EP18704936.6A EP18704936A EP3580463B1 EP 3580463 B1 EP3580463 B1 EP 3580463B1 EP 18704936 A EP18704936 A EP 18704936A EP 3580463 B1 EP3580463 B1 EP 3580463B1
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EP
European Patent Office
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outer tube
tube
cylinder
inner tube
piston rod
Prior art date
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Active
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EP18704936.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3580463A1 (de
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Hans-Peter Lavergne
Anton STAIMER
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Liebherr Components Kirchdorf GmbH
Original Assignee
Liebherr Components Kirchdorf GmbH
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Publication date
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    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
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    • F15B2215/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another
    • F15B2215/30—Constructional details thereof
    • F15B2215/305—Constructional details thereof characterised by the use of special materials

Definitions

  • the invention relates to a device with at least one inner tube and at least one outer tube, with the inner tube being mounted inside the outer tube, with at least one cylinder head, with at least one piston rod bearing and at least one sleeve.
  • a notched ring is wrapped together with the cylinder tube during the manufacturing process of the cylinder tube. Ring elements are inserted into the notch of the ring and clamped with a two-part end piece.
  • the object of the invention to provide a device which can be produced particularly easily and which is better suited to buckling and/or bending forces occurring when the device is used or loaded, as well as by the pressure fluid on the cylinder-piston Device absorb compressive forces acting.
  • a device having the features of claim 1 .
  • Advantageous configurations are the subject matter of the dependent claims. Accordingly, a device with at least one inner tube and at least one outer tube is provided, with the inner tube being mounted inside the outer tube. the The device also has at least one cylinder head, at least one piston rod bearing and at least one sleeve.
  • the piston may include a corresponding piston head.
  • the sleeve is designed to secure the outer tube on the piston rod bearing or on the cylinder head.
  • means for a cohesive bond between the components mentioned can be provided in the coupling area defined in this way.
  • the coupling can therefore be chosen in almost any way and also be combined.
  • the boot attaches a slotted end portion of the outer tube to the cylinder head or to the piston rod bearing.
  • the sleeve can be at least partially concave in the area in which it bears against the slotted end area.
  • cylinder head, piston rod bearing and end portions are to be interpreted broadly and may refer to features that are functionally similar to the features described.
  • the cylinder head and/or the piston rod bearing can therefore refer to components that outwardly delimit or close off a cylinder-piston device in the axial direction.
  • the slotted end areas can mean axially outer areas of the outer tube which do not have a planar outer surface, but instead comprise, for example, regularly or irregularly arranged recesses.
  • the inner tube and/or the outer tube and/or the sleeve are made of a fiber-reinforced plastic and/or of a metal. It is therefore also conceivable that at least some of the components mentioned are made of a fiber-reinforced plastic, while another part of the components mentioned is made of metal. Combined components are also conceivable, in which both a metal or several metals and fiber-reinforced plastics or a fiber-reinforced plastic are used. The use of a fiber-reinforced plastic or fiber-reinforced plastics makes it possible to manufacture advantageously lighter devices.
  • the inner tube and the outer tube are closed by the cylinder head and the piston rod bearing.
  • the axially outer regions of the inner tube and/or the outer tube can thus be closed with an in particular at least partially circular or ring-shaped surface by means of the components mentioned.
  • the term cylinder tube can refer to one of the two tubes, inner tube or outer tube, or also include both tubes.
  • the tongues of the outer tube can mean configurations or sections in the axial end areas of the outer tube be formed by the slotted design of the end areas as tongue-shaped, strap-shaped or similar sections of the outer tube and extend in particular in the axial direction outwards away from the rest of the structure of the outer tube.
  • the sleeve can be arranged at least partially further outward in the radial direction than the tongues.
  • a radially inner portion of the sleeve may be in direct or indirect contact with a radially outer portion of the tongues.
  • An indirect contact means in particular a contact of the respective sections, in which an adhesive is additionally provided between the tongues and the sleeve.
  • the tongues can be pressed or bent against other components of the device in a particularly simple manner by the cuffs, and the coupling of the components mentioned can be effected in a particularly simple manner as a result.
  • adhesive is provided in the area of the tongues.
  • the adhesive can improve the coupling between the components mentioned and also exert a sealing effect for sealing the cylinder-piston device in the respective area.
  • a pressure-resistant filler in particular made of plastic, wood and/or metal, to be provided between the inner tube and the outer tube.
  • the pressure-stable filler can enable better power transmission between the inner tube and the outer tube and thus reduce the pressure load on the inner tube, for example.
  • the stability of the device with regard to loads other than the pressure load can also be improved by means of the filler.
  • the stability of the device with regard to buckling and/or bending loads can be increased in this way.
  • the inner tube concentric to the outer tube is stored.
  • the inner tube is shorter than the outer tube.
  • the difference in length between the tubes can essentially correspond to the axial extension of two sleeves.
  • a length difference is conceivable here, which corresponds, for example, to more than 50% of the added axial extent of the two cuffs and in particular to more than 80% of the added axial extent of the two cuffs.
  • the outer tube comprises two slotted end regions which are opposite one another.
  • the two slotted end regions can be provided on axially opposite sides of the outer tube.
  • the invention is also directed to an actuator with at least one device according to one of claims 1 to 6.
  • figure 1 shows an external view of a device according to the invention, with an outer tube 7 of the cylinder of the device being shown on the outside, at each of its two axial end regions a cuff 5 for coupling at least some of the components of the Device is provided.
  • Figure 1 shows an end portion of a piston 1, at least partially housed within the cylinder 7, which may include an eyelet or bushing for coupling the device to further equipment.
  • a second boss or passage is shown which may be associated with a partially visible cylinder head 4 which may be at least partially received by the upper boot 5 .
  • Figure 1 shows a longitudinal sectional view of a device according to the invention, in which a piston 1 is slidably mounted within the complex cylinder of the device.
  • the cylinder comprises an inner tube 6 and an outer tube 7 surrounding the inner tube 6, which can be arranged coaxially to one another.
  • the piston 1 has a piston head 2 which is slidably mounted within the inner tube 6 .
  • a seal 10 can seal the sealing gap between the piston head 2 and the inner tube 6 .
  • a cylinder head 4 can be designed to be coupled to both pipes 6,7.
  • an in particular cylindrical elevation 41 can be provided in an axially central region of the cylinder head 4, in the lateral surface or in the lateral surface area of which a seal 11 can be provided.
  • the seal 11 can be designed to seal the sealing gap between the elevation 41 and the inner tube 6 .
  • the cylinder head 4 can also comprise a radially inwardly curved section on a radial outside and in particular on a radially furthest arranged surface, against which the outer tube 7 can rest with its slotted end area 71 .
  • the slotted end area 71 of the outer tube 7 can be pressed against the cylinder head 4 by the sleeve 5, with the slotted end areas 71 or the slotted end area 71 can be curved radially inwards.
  • a piston rod bearing 3 is provided, in which the piston rod 1 is displaceably mounted.
  • the sealing gap between the piston rod 1 and the bearing 3 can be sealed by at least one seal 8 .
  • An embodiment with three corresponding seals 8 is also conceivable.
  • a seal 9 for sealing the corresponding sealing gap can also be provided between the piston rod bearing 3 and the inner tube 6.
  • the collar 5 can be connected to at least the outer tube 7 in a non-positive and positive manner. According to the invention, the collar 5 is pressed onto the outer pipe. It is not conceivable according to the invention to screw the sleeve 5 to the respective components with the rod bearing 3 and/or with the cylinder head 4 and/or to couple them in some other way.
  • Figures 3a and 3b show the corresponding coupling area of the cuff 5 in a lateral or perspective exploded view.
  • the slotted end regions 71 of the outer tube 7 are slotted in the axial direction, and in particular identical tongues can be machined out of the outer tube 7 .
  • the tongues can be made in one piece with the rest of the structure of the outer tube 7 .
  • both tubes 6.7 each have their own sleeve 5 on, for example, the piston rod bearing 3 and/or be pressed onto the cylinder head 4, wherein the two sleeves 5 can be at least partially nested and can include, for example, passages or at least one passage through which the piston rod bearing 3 mounted on the inside or the cylinder head 4 mounted on the inside can be passed through the sleeves 5 to the outside.
  • the cuffs 5 can be manufactured accordingly with different diameters.
  • the inner tube 6 and/or the outer tube 7 can be made of a fiber-reinforced plastic. Designs are also conceivable in which one of the tubes 6, 7 is made of one material, while the other tube 6, 7 is made of a different material.
  • the inner tube 6 and the outer tube 7 are closed in their respective top area or bottom area, i.e. their openings or sections that exist axially on the outside, by means of the cylinder head 4 and by means of the piston rod bearing 3 .
  • planar and further closure sections in particular arranged parallel to one another, can be provided on the cylinder head 4 and/or on the piston rod bearing 3 .
  • These can be circular or ring-shaped and arranged concentrically to one another.
  • the invention may relate to a hydraulic cylinder or actuator.
  • the cylinder tube provided is made in two parts.
  • An inner tube 6 is mounted inside an outer tube 7 .
  • the tubes can be made of fiber-reinforced plastic or metal.
  • the inner tube 6 is closed by the piston rod bearing 3 and the cylinder head 4.
  • the cylindrical outer tube 7 can be pushed or positioned over this internal structure.
  • the outer tube 7 can be slotted at both ends.
  • the tongues created by the slots can be pressed firmly onto the rounded outer contours of the piston rod bearing 3 and/or the cylinder head 4 with a fiber composite sleeve 5 which is pressed on from the outside.
  • the adhesive can be used to increase the strength of the bond and also as a seal be used.
  • the outer tube 7 can represent a tie rod in this combination. However, it can absorb compressive forces.
  • the inner tube 6 absorbs the hydraulic pressure forces and can also be prestressed.
  • a pressure-resistant filler made of plastic, wood or metal can also be introduced between the inner and outer tube 6, 7 in order to increase the rigidity or buckling resistance.
  • end pieces can refer to the cylinder head 4 and/or to the piston rod bearing 3 .
  • a variable modular system for manufacturing the cylinder-piston device can also be provided, in which the use of tube blanks that are easy to manufacture is possible. At least some of the components or the semi-finished products can also be produced in a cost-effective and flexible continuous production process. Overall, the geometry according to the invention increases the area moment of inertia in the load case.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit wenigstens einem Innenrohr und wenigstens einem Außenrohr, wobei das Innenrohr innerhalb des Außenrohrs gelagert ist, mit wenigstens einem Zylinderkopf, mit wenigstens einem Kolbenstangenlager und wenigstens einer Manschette.
  • Bei gemäß dem Stand der Technik gefertigten Zylinder-Kolben-Vorrichtungen ist es bekannt, zum Abschließen des Zylinders beispielsweise zwei übergroße Endstücke an den Endbereichen eines Zylinderrohrs einzupressen. Hierdurch kann ein Pressverband bereitgestellt werden und das Zylinderrohr je nach Wunsch abgeschlossen werden.
  • Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt, entweder Endstücke in ein Zylinderrohr einzukleben oder umgekehrt ein Zylinderrohr in Endstücke einzukleben.
  • Es sind ferner Lösungen bekannt, bei denen mit Stacheln beschweißte Endstücke während des Herstellungsprozesses eines Zylinderrohrs in dieses mit eingewickelt werden. Bekannt sind auch Ausführungen, bei denen mit Wellen versehende Endstücke während des Herstellungsprozesses des Zylinderrohrs mit diesem eingewickelt werden.
  • In anderen aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen wird ein gekerbter Ring beim Herstellungsprozess des Zylinderrohrs gemeinsam mit diesem eingewickelt. In die Kerbe des Rings werden Ringelemente eingelegt und mit einem zweiteiligen Endstück festgeklemmt.
  • Gemäß der sogenannten Darmstädter Behälter-Bauweise ist es ferner bekannt, zur Herstellung des Zylinderrohres ein an den Enden eingezogenes Faser-KunststoffVerbund-Rohr in die konische Aufnahme von Endstücken einzupressen und von innen mit einem nach innen gewölbten Boden zu verschließen.
  • Eine andere bekannte Vorrichtung ist aus der WO 2014/153587 A1 bekannt.
  • Nachteilig an den genannten Vorrichtungen sind die zu ihrer Herstellung erforderliche umständliche Fertigung und/oder Montage sowie die Verwendung komplexer und entsprechend teurer Einzelkomponenten.
  • Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, die besonders einfach hergestellt werden kann und die besser dazu geeignet ist, bei der Benutzung bzw. Belastung der Vorrichtung auftretenden Knick- und/oder Biegekräfte sowie durch das Druckfluid auf die Zylinder-Kolben-Vorrichtung wirkende Druckkräfte aufzunehmen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Demnach ist eine Vorrichtung mit wenigstens einem Innenrohr und wenigstens einem Außenrohr vorgesehen, wobei das Innenrohr innerhalb des Außenrohrs gelagert ist. Die Vorrichtung weist ferner mindestens einen Zylinderkopf, wenigstens ein Kolbenstangenlager und wenigstens eine Manschette auf.
  • Der Kolben kann einen entsprechenden Kolbenkopf umfassen. Die Manschette ist dazu ausgebildet, das Außenrohr am Kolbenstangenlager oder am Zylinderkopf festzustellen. In dem dabei definierten Kopplungsbereich können alternativ oder zusätzlich Mittel für einen stoffschlüssigen Verbund der genannten Komponenten vorgesehen sein. Die Kopplung kann demnach nahezu beliebig gewählt und auch kombiniert erfolgen. Die Manschette stellt einen geschlitzten Endbereich des Außenrohrs an den Zylinderkopf oder an dem Kolbenstangenlager fest.
  • Die Manschette kann dabei in dem Bereich, in dem sie an dem geschlitzten Endbereich anliegt, wenigstens teilweise konkav ausgebildet sein.
  • Die Begriffe des Zylinderkopfs, des Kolbenstangenlagers und der Endbereiche sind weit auszulegen und können sich auf Merkmale beziehen, die hinsichtlich ihrer Funktion den beschriebenen Merkmalen ähneln. Der Zylinderkopf und/oder das Kolbenstangenlager können demnach Komponenten bezeichnen, die eine Zylinder-Kolben-Vorrichtung in axialer Richtung nach außen begrenzen oder abschließen. Mit den geschlitzten Endbereichen können axial äußere Bereiche des Außenrohrs gemeint sein, die keine planare Außenfläche aufweisen, sondern beispielsweise regelmäßig oder unregelmäßig angeordnete Ausnehmungen umfassen.
  • Durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Kopplungsmechanismus zwischen den Rohren und dem Zylinderkopf bzw. dem Kolbenstangenlager wird die Verwendung besonders einfach herzustellender Rohrrohlinge zur Fertigung des Innenrohrs und/oder des Außenrohr ermöglicht. Dies wiederum bedingt eine besonders flexible Herstellung erfindungsgemäßer Vorrichtungen mit unterschiedlichen Dimensionen aus einem variablen Baukasten der hierfür erforderlichen Komponenten.
  • Durch die einfachere Ausgestaltung der Vorrichtung ist auch eine Endlosfertigung der zur Montage der Vorrichtung notwendigen Halbzeuge möglich.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass das Innenrohr und/oder das Außenrohr und/oder die Manschette aus einem Faserverbundkunststoff und/oder aus einem Metall gefertigt sind. Denkbar ist demnach auch, dass wenigstens ein Teil der genannten Komponenten aus einem Faserverbundkunststoff gefertigt ist, während ein anderer Teil der genannten Komponenten aus einem Metall gefertigt ist. Denkbar sind ferner kombinierte Komponenten, bei denen sowohl ein Metall oder mehrere Metalle als auch Faserverbundkunststoffe bzw. ein Faserverbundkunststoff eingesetzt werden. Die Verwendung eines Faserverbundkunststoffs bzw. von Faserverbundkunststoffen macht die Herstellung vorteilhaft leichter Vorrichtungen möglich.
  • Erfindungsgemäß sind das Innenrohr und das Außenrohr durch den Zylinderkopf und das Kolbenstangenlager verschlossen.
  • Insbesondere ist damit ein Abschließen des jeweiligen Zylinderrohrs oder der Zylinderrohre an dessen bzw. deren kreisförmigen Decken- bzw. Bodenseiten gemeint. Durch die genannten Komponenten können somit die axial äußeren Bereiche des Innenrohrs und/oder des Außenrohrs mit einer insbesondere wenigstens teilweise kreis- bzw. ringförmigen Fläche verschlossen sein. Der Begriff des Zylinderrohrs kann sich auf eines der beiden Rohre Innenrohr oder Außenrohr beziehen oder auch beide Rohre umfassen.
  • Erfindungsgemäß ist die Manschette von außen an Zungen des Außenrohrs aufgepresst.
  • Mit den Zungen des Außenrohrs können Ausbildungen bzw. Abschnitte in den axialen Endbereichen des Außenrohrs gemeint sein, die durch die geschlitzte Ausführung der Endbereiche als zungenförmige, laschenförmige oder ähnliche Abschnitte des Außenrohres ausgebildet sind und sich insbesondere in axialer Richtung nach außen weg vom restlichen Gefüge des Außenrohres erstrecken. Die Manschette kann hierbei wenigstens teilweise in radialer Richtung weiter außen angeordnet sein, als die Zungen. Ein radial innerer Abschnitt der Manschette kann mit einem radial äußeren Abschnitt der Zungen in direktem oder indirektem Kontakt sein. Unter einem indirekten Kontakt ist insbesondere ein Kontakt der jeweiligen Abschnitte gemeint, bei dem zusätzlich ein Klebstoff zwischen den Zungen und der Manschette vorgesehen ist.
  • Die Zungen können dabei von den Manschetten besonders einfach gegen andere Komponenten der Vorrichtung gedrückt bzw. verbogen werden und hierdurch kann die Kopplung der genannten Komponenten besonders einfach bewirkt werden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass im Bereich der Zungen Klebstoff vorgesehen ist. Der Klebstoff kann die Kopplung zwischen den genannten Komponenten verbessern und ferner eine Dichtwirkung zum Abdichten der Zylinder-Kolben-Vorrichtung in dem jeweiligen Bereich ausüben.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr ein druckstabiler Füllstoff, insbesondere aus Kunststoff, Holz und/oder Metall, vorgesehen ist. Durch den druckstabilen Füllstoff kann eine bessere Kraftübertragung zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr ermöglicht werden und so die Druckbelastung beispielsweise des Innenrohrs verringert werden. Auch kann mittels des Füllstoffs die Stabilität der Vorrichtung in Bezug auf andere Belastungen als die Druckbelastung verbessert werden. Insbesondere die Stabilität der Vorrichtung hinsichtlich Knick- und/oder Biegebelastungen kann so vergrößert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist ferner denkbar, dass das Innenrohr konzentrisch zu dem Außenrohr gelagert ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Innenrohr kürzer als das Außenrohr ist. Der Längenunterschied zwischen den Rohren kann im Wesentlichen der axialen Erstreckung von zwei Manschetten entsprechen. Hierbei ist ein Längenunterschied denkbar, der beispielsweise mehr als 50% der summierten axialen Erstreckung der beiden Manschetten und insbesondere mehr als 80% der summierten axialen Erstreckung der beiden Manschetten entspricht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass das Außenrohr zwei geschlitzte Endbereiche umfasst, die einander gegenüberliegen. Die beiden geschlitzten Endbereiche können dabei jeweils an axial einander gegenüberliegenden Seiten des Außenrohres vorgesehen sein.
  • Die Erfindung ist ferner auf einen Aktuator mit wenigstens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gerichtet.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile sind anhand der in den Figuren beispielhaft gezeigten Ausführung erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1:
    eine Außenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Figur 2:
    eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
    Figur 3a und 3b:
    Detailansichten zur Kopplung der einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Figur 1 zeigt eine Außenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei außenliegend ein Außenrohr 7 des Zylinders der Vorrichtung gezeigt ist, an dessen beiden axialen Endbereichen jeweils eine Manschette 5 zur Kopplung wenigstens eines Teils der Komponenten der Vorrichtung vorgesehen ist. Im unteren Bereich der Figur 1 ist ein Endbereich eines wenigstens zum Teil innerhalb des Zylinders 7 gelagerten Kolbens 1 gezeigt, der ein Auge bzw. eine Durchführung zum Koppeln der Vorrichtung mit weiteren Einrichtungen umfassen kann. Am gegenüberliegenden Abschnitt der Vorrichtung ist ein zweites Auge bzw. eine zweite Durchführung gezeigt, die einem teilweise sichtbaren Zylinderkopf 4 zugeordnet sein kann, der wenigstens teilweise von der oberen Manschette 5 aufgenommen bzw. umfasst sein kann.
  • Figur 2 zeigt eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der ein Kolben 1 verschieblich innerhalb des komplexen Zylinders der Vorrichtung gelagert ist. Der Zylinder umfasst hierbei ein Innenrohr 6 und ein das Innenrohr 6 umgebendes Außenrohr 7, die koaxial zueinander angeordnet sein können. Der Kolben 1 weist einen Kolbenkopf 2 auf, der verschieblich innerhalb des Innerohrs 6 gelagert ist. Eine Dichtung 10 kann den Dichtspalt zwischen dem Kolbenkopf 2 und dem Innenrohr 6 abdichten.
  • Ein Zylinderkopf 4 kann dazu ausgebildet sein, mit beiden Rohren 6, 7 gekoppelt zu werden. Hierzu kann in einem axial mittigen Bereich des Zylinderkopfs 4 eine insbesondere zylinderförmige Erhöhung 41 vorgesehen sein, in deren Mantelfläche bzw. in deren Mantelflächenbereich eine Dichtung 11 vorgesehen sein kann. Die Dichtung 11 kann dazu ausgebildet sein, den Dichtspalt zwischen der Erhöhung 41 und dem Innenrohr 6 abzudichten. Der Zylinderkopf 4 kann ferner an einer radialen Außenseite und insbesondere an einer radial am weitesten angeordneten Fläche einen radial nach innen gekrümmten Abschnitt umfassen, an dem des Außenrohrs 7 mit seinem geschlitzten Endbereich 71 anliegen kann. In diesem gekrümmten Bereich des Zylinderkopfs 4 kann der geschlitzte Endbereich 71 des Außenrohrs 7 durch die Manschette 5 gegen den Zylinderkopf 4 angepresst werden, wobei die geschlitzten Endbereiche 71 bzw. der geschlitzte Endbereich 71 radial nach innen gekrümmt sein kann.
  • An der dem Zylinderkopf 4 entgegengesetzten Seite der Vorrichtung ist ein Kolbenstangenlager 3 vorgesehen, in dem die Kolbenstange 1 verschieblich gelagert ist. Der Dichtspalt zwischen der Kolbenstange 1 und dem Lager 3 kann über wenigstens eine Dichtung 8 abgedichtet sein. Denkbar ist auch eine Ausführung mit drei entsprechenden Dichtungen 8.
  • Ähnlich wie im Bereich des Zylinderkopfs 4 kann wenigstens das Außenrohr 7 durch eine weitere Manschette 5 an das Kolbenstangenlager 3 angepresst sein. Die entsprechenden Ausführungen zum Zylinderkopf 4 gelten hierbei analog für das Kolbenstangenlager 3.
  • Wie im Fall des Zylinderkopfs 4 kann auch zwischen dem Kolbenstangenlager 3 und dem Innenrohr 6 eine Dichtung 9 zum Abdichten des entsprechenden Dichtspalts vorgesehen sein. Die Manschette 5 kann kraftschlüssig und formschlüssig mit wenigstens dem Außenrohr 7 verbunden sein. Erfindungsgemäß wird die Manschette 5 an das Außenrohr aufgepresst. Nicht erfindungsgemäß ist es denkbar, die Manschette 5 an die jeweiligen Komponenten mit dem Stangenlager 3 und/ oder mit dem Zylinderkopf 4 zu verschrauben und/oder anderweitig zu koppeln.
  • Figuren 3a und 3b zeigen den entsprechenden Kopplungsbereich der Manschette 5 in einer seitlichen bzw. einer perspektivischen Explosionsansicht. Die geschlitzten Endbereiche 71 des Außenrohrs 7 ist hierbei in axialer Richtung geschlitzt, wobei insbesondere identische Zungen aus dem Außenrohr 7 herausgearbeitet sein können. Die Zungen können einstückig mit dem restlichen Gefüge des Außenrohrs 7 gefertigt sein. Denkbar ist hierbei auch, dass beide Rohre 6,7 jeweils von eigenen Manschette 5 auf beispielsweise das Kolbenstangenlager 3 und/oder den Zylinderkopf 4 aufgepresst werden, wobei die beiden Manschetten 5 wenigstens teilweise ineinander gelagert sein können und beispielsweise Durchführungen oder wenigstens eine Durchführung umfassen können, durch welche das innen gelagerte Kolbenstangenlager 3 oder der innen gelagerte Zylinderkopf 4 durch die Manschetten 5 nach außen durchgeführt werden können. Die Manschetten 5 können hierbei entsprechend mit unterschiedlichen Durchmessern gefertigt sein.
  • Das Innenrohr 6 und/oder das Außenrohr 7 können aus einem Faserverbundkunststoff gefertigt sein. Denkbar sind auch Ausführungen, bei denen eines der Rohre 6, 7 aus einem Material gefertigt ist, während das andere Rohr 6, 7 aus einem anderen Material gefertigt ist.
  • Das Innenrohr 6 und das Außenrohr 7 sind in ihrem jeweiligen Deckenbereich bzw. Bodenbereich, d.h. ihren axial außen bestehenden Öffnungen oder Abschnitten mittels des Zylinderkopfs 4 und mittels des Kolbenstangenlagers 3 verschlossen.
  • Hierzu können an dem Zylinderkopf 4 und/oder an dem Kolbenstangenlager 3 insbesondere planare und weitere insbesondere zueinander parallel angeordnete Verschlussabschnitte vorgesehen sein. Diese können kreisförmig bzw. ringförmig ausgebildet sein und konzentrisch zueinander angeordnet sein.
  • Die Erfindung kann sich auf einen Hydraulikzylinder bzw. -aktuator beziehen. Das dabei vorgesehen Zylinderrohr ist zweiteilig ausgeführt. Ein Innenrohr 6 ist innerhalb eines Außenrohrs 7 gelagert.
  • Die Rohre können aus Faserverbundkunststoff oder Metall gefertigt sein. Das Innenrohr 6 ist durch das Kolbenstangenlager 3 und den Zylinderkopf 4 verschlossen.
  • Über diesen inneren Aufbau kann das zylindrische Außenrohr 7 geschoben bzw. positioniert sein. Das Außenrohr 7 kann an seinen beiden Enden geschlitzt sein.
  • Die durch die Schlitze entstandenen Zungen sind mit einer Faserverbundmanschette 5, welche von außen aufgepresst ist, fest auf die abgerundeten Außenkonturen des Kolbenstangenlagers 3 und/oder des Zylinderkopfs 4 pressbar.
  • Eine zusätzliche Einbringung von Klebstoff an den Fügestellen ist dabei möglich.
  • Der Klebstoff kann zur Festigkeitssteigerung des Verbunds und auch als Dichtung eingesetzt werden. Das Außenrohr 7 kann in diesem Verbund einen Zuganker darstellen. Es kann aber Druckkräfte mit aufnehmen. Das Innenrohr 6 nimmt die hydraulischen Druckkräfte auf und kann auch vorgespannt sein. Zwischen Innen- und Außenrohr 6, 7 kann noch ein druckstabiler Füllstoff aus Kunststoff, Holz oder Metall eingebracht werden um die Steifigkeit bzw. Beulsteifigkeit zu erhöhen.
  • Das insbesondere als eines Faserverbundrohrs ausgebildete Außenrohr 7 kann als Zuganker fungieren, welcher insbesondere mit aufgepressten Manschetten 5 über Rundungen der Endstücke eingezogen werden kann. Der Begriff der Endstücke kann sich vorliegend auf den Zylinderkopf 4 und/oder auf das Kolbenstangenlager 3 beziehen.
  • Erfindungsgemäß kann eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen wenigstens dem Außenrohr 7 und dem Zylinderkopf 4 und/oder dem Kolbenstangenlager 3 bestehen, welche es ermöglicht, die Zug- und Druck-Spannungen in die Endstücke einzuleiten.
  • Es wird ferner die Trennung der Kraftaufnahme bei der Verwendung an einem Hydraulikzylinder in Knick-/ Biegekräfte und Druckkräfte aus Fluiddruck bewirkt.
  • Vorteilhafterweise kann ferner ein variabler Baukasten zu Fertigung der Zylinder-Kolben-Vorrichtung bereitgestellt werden, bei dem die Verwendung einfach herzustellender Rohrrohlinge möglich ist. Auch kann wenigstens ein Teil der Komponenten bzw. der Halbzeuge in kostengünstiger und flexibler Endlosfertigung hergestellt werden. Insgesamt erhöht die erfindungsgemäße Geometrie das Flächenträgheitsmoment im Lastfall.

Claims (7)

  1. Vorrichtung mit
    einem Zylinder,
    wobei der Zylinder ein Außenrohr (7) mit mindestens einem Endbereich (71) und ein Innenrohr (6) aufweist, das innerhalb des Außenrohrs (7) gelagert und kürzer als das Außenrohr (7) ist,
    einem Kolben,
    einer Kolbenstange,
    einem Zylinderkopf (4) zum Verschließen eines jeweiligen ersten Endbereichs von Innenrohr (6) und Außenrohr (7),
    einem Kolbenstangenlager (3) zum Verschließen eines jeweiligen zweiten Endbereichs von Innenrohr (6) und Außenrohr (7) und zum verschieblichen Lagern der Kolbenstange (1) im Innenrohr (6), und
    einer Manschette (5), die dazu ausgelegt ist, den mindestens einen Endbereich (71) des Außenrohrs (7) festzustellen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Außenrohr mit Ausnahme des mindestens einen Endbereichs (71) zylindrisch ausgebildet ist,
    der mindestens eine Endbereich (71) des Außenrohrs (7) in axialer Richtung geschlitzt ausgeführt ist,
    die Manschette dazu ausgelegt ist, den geschlitzten Endbereich des Außenrohrs an dem Zylinderkopf (4) oder an dem Kolbenstangenlager (3) festzustellen, indem die Manschette (5) von außen an Zungen des Außenrohrs (7) angeordnet ist, und
    die Manschette (5) von außen an Zungen des Außenrohrs (7) aufgepresst ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) und/oder das Außenrohr (7) und/oder die Manschette (5) aus einem Faserverbundkunststoff und/oder aus einem Metall gefertigt sind.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Zungen Klebstoff vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenrohr (6) und dem Außenrohr (7) ein druckstabiler Füllstoff, insbesondere aus Kunststoff, Holz und/oder Metall, vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) konzentrisch zu dem Außenrohr (7) gelagert ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (7) zwei geschlitzte Endbereiche (71) umfasst, die einander gegenüberliegen.
  7. Aktuator mit wenigstens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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