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Die Erfindung betrifft einen Druckmittelzylinder, mit einem in einer Längsbohrung eines Zylin- derkörpers hin- und herbeweglich angeordneten, zumindest einseitig eine aus dem Zylinderkörper abgedichtet herausgeführte Kolbenstange aufweisenden Kolben und einem im Bereich der Heraus- führung der Kolbenstange in die Längsbohrung des Zylinderkörpers eingesetzten, mittels Halte- elementen relativ zur Längsbohrung des Zylinderkörpers axial fixierten und gleichzeitig unmittelbar zur Führung und Abdichtung der Kolbenstange dienenden Deckelring, welcher aus einem im wesentlichen starren, ringförmigen Stützkörper mit im Bereich seiner axialen Stirnflächen unver- lierbar angeformten, vom Stützkörper her gegen die Kolbenstange belasteten, elastischen Dicht- bzw.
Abstreifringen besteht, die über einen einstückig mit den Ringen eingeformten Hülsenteil am Innenumfang des Stützkörpers verbunden sind.
Derartige Anordnungen sind beispielsweise aus DE-GM 84 17 939 oder DE-A1 24 58 974 bekannt und ermöglichen eine einfache Herstellung und Montage von Druckmittelzylindern, da der Zylinderdeckel samt angespritzten oder angeformten elastischen Abstreif- und Dichtringen einen einstückigen Bauteil bildet, der als Abdichtung der Kolbenstange in den Zylinderkörper eingesetzt und dann nur noch fixiert zu werden braucht. Der starre ringförmige Stützkörper übernimmt dabei die eigentliche Deckelfunktion - die Abdichtung und Abstreifwirkung an der Kolbenstange erfolgt über die mittels des inneren Hülsenteils verbundenen und unverlierbar gehaltenen elastischen Elemente an beiden Seiten des Deckelringes.
Nachteilig bei den bekannten Anordnungen der genannten Art ist insbesonders der Umstand, dass ein für viele Anwendungen derartiger Druckmittelzylinder erforderlicher definierter, fester Anschlag für den Kolben beim Ausfahren der Kolbenstange nur dadurch bereitgestellt werden kann, dass der Zylinderkörper eine entsprechende Anschlagschulter als deckelseitige Verengung der Längsbohrung aufweist, da der elastische Dichtring auf der Innenseite des Deckelringes nicht als ein solcher Anschlag verwendet werden kann. Damit kann der Zylinderkörper nicht einfach eine durchgehende Längsbohrung ohne weitere Abstufungen oder Einbauten aufweisen, was Herstel- lung und Montage derartiger Druckmittelzylinder wiederum kompliziert und damit teuer macht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Druckmittelzylinder der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die angesprochenen Nachteile bekannter derartiger Druckmittelzylinder vermie- den werden und dass insbesonders auch bei einfacher Herstellung und Montage derartiger Zylin- der ein fester, definierter Anschlag für den Kolben beim Ausfahren der Kolbenstange gegeben ist.
Diese Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung bei einem Druckmittelzylinder der genann- ten Art dadurch gelöst, dass zumindest der auf der dem Kolben zugewandten Innenseite des Deckelringes angeordnete Dichtring in an sich bekannter Weise gegenüber der Stirnfläche des Stützkörpers in axialer Richtung vertieft angeordnet ist, und dass diese Stimfläche unmittelbar als starrer Kolbenanschlag dient. Damit kann der Stützkörper des Deckelringes selbst als fester, definierter Anschlag für die Endbewegung des ausfahrenden Kolbens verwendet werden, womit entsprechende, die Kolbenbewegung von innen nach aussen stoppende Schultern oder ähnliche Einbauten in der Längsbohrung des Zylinderkörpers überflüssig sind, was eine einfache Herstel- lung und Montage des Druckmittelzylinders ermöglicht.
Durch die an sich beispielsweise aus US 5,513,556 bekannte vertiefte Anordnung des auf der dem Kolben zugewandten Innenseite des Deckelringes angeordneten Dichtringes ist dessen Elastizität optimal für seine Dichtfunktion wähl- bar und wirkt sich nicht negativ auf die Definiertheitdes Anschlages für die Bewegung des ausfah- renden Kolbens aus. Der funktionell einen gesamten konventionellen Zylinderdeckel ersetzende Deckelring ist nach wie vor als einzelner Bauteil mit unverlierbar angeordneten Dicht- und Abstreif- ringen ausgebildet, der nach dem einfachen Einschieben von Kolben samt Kolbenstange in die Längsbohrung des Zylinderkörpers nur noch aufgeschoben und mittels der Halteelemente fixiert werden muss.
Demgegenüber ist der erwähnten US 5,513,556 lediglich eine Ausbildung von Druckmittelzy- lindern zu entnehmen, bei der ein die Abdichtung der Zylinderinnenseite, die Abstreiffunktion an der Kolbenstange aussen und die Führung der Kolbenstange im Durchtrittbereich übernehmendes Kombielement an Stelle einer üblichen Dichtpackung in eine speziell gestaltete Aufnahmebohrung am Zylinderende eingesetzt und mittels eines separaten, aufgesetzten und mit Schrauben fixierten Deckels gehalten wird. Derartige vielteilige Konstruktionen haben völlig andere Aufgabengebiete als die einfach aufgebauten Druckmittelzylinder gemäss der vorliegenden Erfindung.
Die dem Kolben zugewandte Stimfläche des Stützkörpers weist in besonders bevorzugter
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Ausgestaltung der Erfindung zumindest eine Druckentlastungsausnehmung, vorzugsweise ausge- bildet als Radialnut auf, was das anfängliche Wegbewegen des Kolbens vom Anschlag am Deckel- ring beim Einfahren erleichtert.
In besonders bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stütz- körper des Deckelringes an seinem Aussenumfang zumindest eine Haltenut aufweist, in die be- nachbarte Bereiche des Zylinderkörpers von aussen her bleibend eingedrückt sind. Dies ist eine sehr einfache und wirkungsvolle Möglichkeit zum Fixieren des in die Längsbohrung des Zylinder- körpers eingesetzten Deckelringes in beide Richtungen, sodass die Längsbohrung im Zylinderkör- per einfach durchgehend gleichen Durchmesser aufweisen kann.
Als Zylinderkörper kann dabei beispielsweise auch ein glattes Rohrstück mit entsprechenden Druckmittelanschlüssen im Bereich seiner beiden Enden verwendet werden, das auf der einen Seite mittels eines eingesetzten Bodens und auf der anderen Seite mittels des erfindungsgemässen Deckelringes (nach Einbau von Kolben samt Kolbenstange) verschlossen wird.
Die Längsbohrung des Zylinderkörpers kann aber in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch endseitig für die Aufnahme des Deckelringes einen Bereich vergrösserten Durchmessers aufwei- sen, wobei der Deckelring zwischen der Übergangsschulter zwischen den unterschiedlichen Durchmesserbereichen und einem aussen endseitig in einer umlaufenden Nut des vergrösserten Durchmessers eingerasteten Sprengring gehalten ist. Dies ermöglicht eine einfache Montage und Demontage des Deckelringes, wobei zufolge des nur endseitig vergrösserten Durchmessers der Längsbohrung des Zylinderkörpers dieser nach wie vor sehr einfach herstellbar und der gesamte Druckmittelzylinder auch nach wie vor sehr einfach montierbar bleibt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stützkörper an seinem Aussenumfang eine, vorzugsweise unabhängig vom Dicht- bzw. Abstreifring angeformte bzw. in einer Umfangsnut angeordnete, elastische Dichtung in Anlage mit der Längsbohrung des Zylinderkörpers aufweist. Damit ist eine sehr einfache äussere Abdichtung zwischen Längsbohrung des Zylinderkörpers und Aussenumfang des Deckelringes gegeben, die bedarfsweise auch einstü- ckig mit dem Dicht- bzw. Abstreifring samt Hülsenteil ausgeführt bzw. zusammen mit diesen Bau- teilen auf den Stützkörper aufvulkanisiert, aufgespritzt oder dergleichen sein kann.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung teilweise schematisch dar- gestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei einen teilweisen Querschnitt eines erfindungsgemäss ausgebildeten Druckmittelzylinders im Bereich des Deckelringes bei der Montage, Fig. 2 einen weiteren Montageschritt beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und Fig. 3 und 4 zeigen jeweils weitere Ausführungsbeispiele nach der Erfindung in ähnlichen Detailschnitten im Bereich des Deckelringes.
Der Druckmittelzylinder ist in allen Figuren jeweils nur im Bereich seines deckelseitigen Endes dargestellt und weist einen in einer Längsbohrung 1 des Zylinderkörpers 2 hin- und herbeweglich angeordneten, nur in Fig. 4 angedeuteten Kolben 23 auf, der rechts ausserhalb der Darstellung nach den Fig. 1 bis 3 bzw. links in der Darstellung nach Fig. 4 mit der zumindest einseitig aus dem Zylinderkörper 2 abgedichtet herausgeführten Kolbenstange 3 verbunden ist.
Im Bereich der Her- ausführung der Kolbenstange 3 aus der Längsbohrung 1 des Zylinderkörpers 2 ist ein mittels Halteelementen 4 in der Längsbohrung 1 fixierter und gleichzeitig zur Führung und Abdichtung der Kolbenstange 3 dienender Deckelring 5 angeordnet, welcher aus einem im wesentlichen starren, ringförmigen Stützkörper 6 mit im Bereich seiner axialen Stirnflächen 7,8 unverlierbar angeordne- ten, elastischen Dicht- bzw. Abstreifringen 9,10 besteht, die über einen einstückig mit den Ringen 9, 10 ausgeführten Hülsenteil 11am Innenumfang des Stützkörpers 6 verbunden sind.
Am Aussenumfang des Stützkörpers 6 ist eine gemäss den Fig. 1 bis 3 unabhängig von Dicht- bzw. Abstreifring 9,10 in einer Umfangsnut 12 angeordnete elastische Ringdichtung 13 in Anlage mit der Längsbohrung 1 des Zylinderkörpers 2 zur Abdichtung des Deckelringes 5 gegenüber dem Zylinderkörper 2 vorgesehen - bei der Ausführung nach Fig. 4 steht die entsprechende Ringdich- tung 13' über einzelne radiale Ausnehmungen im Stützkörper 6 des Deckelringes 5 mit dem Dicht- ring 9 und über den Hülsenteil 11 auch mit dem äusseren Abstreifring 10 in Verbindung und wird zusammen mit diesen beiden Ringen auf dem Stützkörper 6 des Deckelringes 5 z. B. durch Auf- spritzen einer entsprechenden Gummimischung angebracht.
In allen dargestellten Ausführungen ist der auf der dem Kolben zugewandten Innenseite (an der Stirnfläche 8) des Deckelringes 5 angeordnete Dichtring 9 gegenüber der als starrer Anschlag
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für das Ausfahren des nicht dargestellten Kolbens dienenden Stirnfläche 8 des Stützkörpers 6 in axialer Richtung vertieft angeordnet, womit auf einfache Weise ein definierter, starrer Kolbenan- schlag gegeben ist und trotzdem die leichte Herstellung und Montage des Druckmittelzylinders gegeben bleibt.
Die dem Kolben zugewandte Stirnfläche 8 des Stützkörpers 6 des Deckelringes 5 weist gemäss den Fig. 1 bis 3 zumindest eine Druckentlastungsausnehmung, vorzugsweise ausgebildet aus Radialnut 14, auf, was die Wegbewegung des Kolbens vom Anschlag zu Beginn der Einwärtsbe- wegung von Kolben und Kolbenstange 3 erleichtert.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 weist der Stützkörper 6 des Deckelringes 5 an seinem Aussenumfang als Halteelement 4 eine Haltenut 15 auf, in die beim Montageschritt gemäss Fig. 2 benachbarte Bereiche 16 des Zylinderkörpers 2 mittels beispielsweise einer schematisch dargestellten Kugel 17 von aussen her bleibend eingedrückt sind. Auf diese Weise kann der in eine Längsbohrung 1 mit durchgehend gleichem Durchmesser eingesetzte Deckelring 5 sehr einfach in beiden Bewegungsrichtungen der Kolbenstange 3 fixiert bzw. gehalten werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 weist die Längsbohrung 1 des Zylinderkörpers 2 endseitig für die Aufnahme des Deckelringes 5 einen Bereich 18 mit vergrössertem Durchmesser auf. Der Deckelring 5 ist hier zwischen der Übergangsschulter 19 zwischen den unterschiedlichen Durch- messerbereichen und einem aussen endseitig in einer umlaufenden Nut 20 des vergrösserten Durchmessers (Bereich 18) eingerasteten Sprengring 21 gehalten. Auf diese Weise ist trotz einfa- cher Herstellung und Montage auch eine nachträgliche Demontierbarkeit des Druckmittelzylinders sichergestellt.
Bei der Anordnung nach Fig. 4 ist ähnlich wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 wie- derum eine Haltenut 15 am Aussenumfang des Stützkörpers 6 vorgesehen, in die von aussen her bleibend Teile der Wandung des Zylinderkörpers 2 eingedrückt sind. Zusätzlich ist hier auch der im Bereich des deckelseitigen Endes des Druckmittelzylinders beispielsweise aufgeschweisste oder aufgelötete Anschluss 22 für eine nicht weiter dargestellte Druckmittelzuleitung sowie ein Teil des auf der Kolbenstange 3 befestigten Kolbens 23 in seiner ausgefahrenen Endstellung (Anlage an Stirnseite 8 des Deckelringes 5) zu sehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Druckmittelzylinder, mit einem in einer Längsbohrung (1) eines Zylinderkörpers (2) hin- und herbeweglich angeordneten, zumindest einseitig eine aus dem Zylinderkörper (2) abgedichtet herausgeführte Kolbenstange (3) aufweisenden Kolben (23) und einem im
Bereich der Herausführung der Kolbenstange (3) in die Längsbohrung (1) des Zylinderkör- pers (2) eingesetzten, mittels Halteelementen (4) relativ zur Längsbohrung (1 ) des Zylin- derkörpers (2) axial fixierten und gleichzeitig unmittelbar zur Führung und Abdichtung der
Kolbenstange (3) dienenden Deckelring (5), welcher aus einem im wesentlichen starren, ringförmigen Stützkörper (6) mit im Bereich seiner axialen Stirnflächen (7,8) unverlierbar angeformten, vom Stützkörper (6) her gegen die Kolbenstange (3) belasteten, elastischen
Dicht- bzw.
Abstreifringen (9,10) besteht, die über einen einstückig mit den Ringen (9,10) eingeformten Hülsenteil (11) am Innenumfang des Stützkörpers (6) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der auf der dem Kolben (23) zugewandten
Innenseite des Deckelringes (5) angeordnete Dichtring (9) in an sich bekannter Weise gegenüber der Stirnfläche (8) des Stützkörpers (6) in axialer Richtung vertieft angeordnet ist, und dass diese Stirnfläche (8) unmittelbar als starrer Kolbenanschlag dient.