AT515682B1 - Druckzylinder, insbesondere Hydraulikzylinder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckzylinder (1) umfassend ein Zylindergehäuse (2) mit einem Zylinderrohr (5), einem Zylinderboden (8) sowie einer Stangenführungseinheit (9), welche zusammen einen Zylinderraum (10) definieren, und einen Kolben (3) sowie eine Kolbenstange (4). Ein erster Druckmediumanschluss (14) steht über eine erste Druckmediumleitvorrichtung (16) mit einem stangenführungsseitigen Zylinderteilraum (12) in Strömungsverbindung. Die Kolbenstange (4) ist in der Stangenführungseinheit (9) an einer ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung (13) geführt, welche auf der dem Zylinderboden (8) zugewendeten Seite der Stangenführungseinheit (9) angeordnet ist und eine erste Führungsfläche (24) aufweist. Die erste Druckmediumleitvorrichtung (16) weist zumindest einen in der ersten Führungsfläche (24) vertieft ausgebildeten Leitkanal (25) auf, welcher einen zumindest abschnittsweise helixförmigen Längsverlauf aufweist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Druckzylinder, insbesondere Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder oder Hydropneumatikzylinder, wie dieser im Oberbergriff des Anspruches 1 beschrieben ist.

[0002] Die US 2005/172800 A1 beschreibt einen Pneumatikzylinder, welcher bei der kolbenstangenseitigen Lagerstelle ein aus einem porösen Material gebildetes Lagerelement aufweist. Die Kolbenstange ist in einer Lagerbohrung des Lagerelements geführt. An der Außenseite des Lagerelements mündet die Druckmittelleitung ein, wobei das Druckmedium durch das Lagerelement hindurch in den stangenseitigen Zylinderteilraum strömt.

[0003] Die EP 0 464 202 A1 beschreibt einen Druckzylinder, bei welchem das das Zylindergehäuse in Leichtbau-Mischbauweise ausgebildet ist und eine Tragstruktur sowie eine Verbundstruktur umfasst. Die Tragstruktur weist ein Innenrohr sowie im Bereich des Zylinderbodens eine bodenseitige Befestigungsanordnung und im Bereich der Stangenführungseinheit eine stangenseitige Befestigungsanordnung auf. Die Verbundstruktur ist aus einem mit Fäden verstärkten Kunststoff gebildet, wobei die Verbundstruktur an einer Außenfläche des Innenrohrs angeordnet ist und sich in Axialrichtung zumindest zwischen der bodenseitigen Befestigungsanordnung und der stangenseitigen Befestigungsanordnung erstreckt und jeweils an diesen Befestigungsanordnungen gehalten ist. Im Zylindergehäuse ist ein Kolben mit Kolbenstange aufgenommen. Die Zu- und Ableitung des Druckmediums aus dem stangenseitigen Zylinderteilraum erfolgt durch einen in der Stangenführungseinheit angeordneten Druckmediumanschluss und einen sich in Axialrichtung daran anschließenden, umlaufenden Kanal.

[0004] Aus der FR 1.347.058 A ist ein Hydraulikantrieb für seismische Untersuchungsgeräte bekannt geworden. Die Kolbenstange mitsamt dem Kolben sind in einem Zylinderrohr aufgenommen. Die die Zu- und Ableitung des Druckmediums in einen Zylinderteilraum erfolgt ausgehend von einer Anschlussöffnung hin zu einem exzentrisch ausgebildeten Verteilkanal und weiter durch einen vollständig über den Umfang durchlaufenden, ringförmigen Durchgangskanal. Im Bereich des umlaufend ausgebildeten Durchgangskanal erfolgt keinerlei Führung der Kolbenstange. Die Führung erfolgt in einem davon distanzierten, eigenen Bereich.

[0005] Die JP H0379804 A beschreibt einen Druckzylinder, bei welchem die Kolbenstange in einer innerhalb des Zylindergehäuses angeordneten, zusätzlichen rohrförmigen Führungshülse aus einem porösen Material geführt ist. Im Zylinderrohr sind Druckmediumanschlüsse für die Zu- und Ableitung des Druckmediums angeordnet. Die Zu- und Ableitung des Druckmediums zu bzw. aus den Zylinderteilräumen erfolgt durch das poröse Material hindurch. Durch die zusätzliche Längsführung der Kolbenstange innerhalb der rohrförmigen Führungshülse kann die Kolbenstange an ihrer Kolbenstangenfläche zu Schmierungszwecken durch die Poren hindurch mit dem Druckmedium beaufschlagt werden.

[0006] Aus der JP 10-103311 A ist ein Druckzylinder bekannt geworden, der ein Zylindergehäuse mit einem Zylinderrohr, welches in Axialrichtung voneinander distanzierte erste und zweite Enden aufweist, sowie einen Zylinderboden und eine Stangenführungseinheit umfasst. Vom Zylinderrohr, dem Zylinderboden sowie der Stangenführungseinheit wird ein Zylinderraum definiert. Weiters umfasst der Druckzylinder einen Kolben sowie eine damit verbundene Kolbenstange, wobei der Kolben im Zylinderrohr geführt ist und dieser den Zylinderraum in einen zylinderbodenseitigen Zylinderteilraum und in einen stangenführungsseitigen Zylinderteilraum unterteilt. Die Kolbenstange ist in der Stangenführungseinheit an einer Kolbenstangenführungsvorrichtung geführt, wobei diese auf der vom Zylinderboden abgewendeten Seite des Verteilkanals angeordnet ist. Ein erster Druckmediumanschluss steht über eine erste Druckmediumleitvorrichtung mit dem stangenführungsseitigen Zylinderteilraum in Strömungsverbindung. Ein zweiter Druckmediumanschluss steht über eine zweite Druckmediumleitvorrichtung mit dem zylinderbodenseitigen Zylinderteilraum in Strömungsverbindung. Zwischen der Kolbenstange und der Stangenführungseinheit ist ein umlaufender Ringspalt zur Hindurchführung des Druckmediums ausgebildet. Der erste Druckmediumanschluss mündet in einen auf der vom Zylinder boden abgewendeten Seite des Ringspalts angeordneten Verteilkanal ein. Zur Ausfahrdämpfung vor dem Erreichen der vom Zylinderboden distanzierten Endlage ist an der von der Kolbenstange radial distanziert angeordneten und den Ringspalt begrenzenden Innenfläche der Stangenführungseinheit eine helixförmig verlaufende Nut angeordnet. An der vom Zylinderboden abgewendeten Seite des Kolbens ist weiters ein vor dem Erreichen der Endlage in den Ringspalt eintretendes Verschlusselement angeordnet, welches den Ringspalt mit fortschreitendem Eintreten verschließt und das Druckmedium gedrosselt durch die Nut weiter austreten kann. Damit wird eine Endlagendämpfung beim Ausfahren erzielt.

[0007] Die DE 10 2012 217 531 A1 beschreibt einen Hydraulikzylinder mit einer durch eine Spiralnut realisierten Ausfahrdämpfung. Bei diesem einfach wirkenden Zylinder ist an der Innenfläche der Kolbenstangenführung als Dämpfungseinrichtung wenigstens eine Spiralnut vorgesehen, welche in einem Endbereich der Ausfahrbewegung das aus dem Zylinderraum des Hydraulikzylinders abfließende Hydraulikmedium aufnehmen kann. Der gedrosselte Abfluss erfolgt durch die Spiralnut aus dem der Kolbenstangenführung näheren Zylinderraumbereich in einen in der Kolbenstange ausgebildeten Ausgleichskanal. Damit kann auch hier eine Endlagendämpfung beim Ausfahren erzielt werden.

[0008] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckzylinder mit einer platzsparenden, kompakt ausgebildeten Druckmediumzufuhr und Druckmediumabfuhr aus dem Zylinderraum zu schaffen.

[0009] Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die durch die Merkmale des Anspruches 1 erzielten Vorteile liegen darin, dass es so möglich ist, eine Lagerstelle für die Kolbenstange zu schaffen, bei welcher je nach Steigung des oder der Leitkanäle sowohl über den Umfang als auch über die Längserstreckung der Kolbenstangenführungsvorrichtung gesehen eine nahezu durchgängige Führungsfläche ausgebildet werden kann. Dadurch werden Abschnitte an der Kolbenstange vermieden, an welchen während der Verstellbewegung der Kolbenstange diese nicht von einer Führungsfläche der Kolbenstangenführungsvorrichtung unterstützt sind.

[0010] So kann direkt innerhalb der Stangenführungseinheit gleichzeitig eine Lagerung für die Kolbenstange als auch eine im Bereich der Kolbenstangenlagerung ausgebildete bzw. angeordnete Druckmediumzufuhr oder Druckmediumabfuhr geschaffen werden. Damit kann weiters auch das Druckmedium direkt im Bereich der Kolbenstangenlagerung zumindest abschnittsweise eine hydrostatische Lagerung bzw. Abstützung für die Kolbenstange ausbilden. Dies insbesondere dann, wenn als Druckmedium eine Flüssigkeit, insbesondere Hydrauliköl, eingesetzt wird. Des Weiteren kann so im Bereich der Stangenführungseinheit eine kompakt ausgebildete Baueinheit geschaffen werden, bei welcher trotz der kombinierten Druckmittelversorgung und der Kolbenstangenlagerung eine kompakte Baueinheit geschaffen werden kann. Die Anordnung der Druckmittelversorgung direkt im Lagerbereich der Kolbenstange bringt auch noch jenen Vorteil, wenn geringe Abmessungsunterschiede zwischen dem Innendurchmesser des Zylinderraums und dem Außendurchmesser der Kolbenstange bestehen. Je geringer hier die Differenz ist, desto geringer ist der zur Verfügung stehende Platz für eine gesicherte Druckmittelversor-gung des stangenführungsseitigen Zylinderteilraums.

[0011] Vorteilhaft ist auch eine weitere Ausführungsform nach Anspruch 2, da dadurch über den Umfang verteilt ein gleichmäßigeres Durchströmvolumen der Kolbenstangenlagerung erzielt werden kann. Damit kann nicht nur die Menge und damit das Volumen des durch die einzelnen Leitkanäle hindurchtretenden Druckmediums festgelegt werden, sondern darüber hinaus auch noch eine ausreichende Abstützfläche für die Lagerung der Kolbenstange bereitgestellt werden.

[0012] Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäß Anspruch 3 wird so eine noch bessere umfangsmäßige Verteilung jener Abschnitte erzielt, durch welche das Druckmedium während des Betriebes hindurchgeführt wird. Dadurch kann in diesen Bereichen bei Verwendung eines flüssigen Druckmediums eine besser verteilte hydrostatische Lagerung im Bereich der Kolbenstangenführungsvorrichtung erzielt werden. Weiters kann dadurch die Einbringung eines zu sätzlichen Drehmoments während der Durchleitung des Druckmediums auf die Stangenführungseinheit und/oder die Kolbenstange vermieden werden.

[0013] Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 wird erreicht, dass so ein Hindurchleiten des Druckmediums durch das Zylinderrohr und das damit verbundene Anordnen des ersten Druckmediumanschlusses an bzw. in diesem vermieden werden kann.

[0014] Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 5, da so bei Verschleißerscheinungen der Führungsfläche ein rascher Tausch erfolgen kann und nicht die gesamte Stangenführungseinheit auszutauschen ist. Damit kann weiters aber auch eine Art Baukastensystem geschaffen werden, wobei in Abhängigkeit von der Dicke bzw. Stärke des Einsatzteils bei unveränderter Stangenführungseinheit in gewissen Grenzen unterschiedlich dicke Kolbenstangen eingesetzt werden können.

[0015] Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 6 ist von Vorteil, dass so über den Umfang verteilt eine bessere Aufteilung bzw. Verteilung des zu- sowie abzuführenden Druckmediums im bzw. aus dem Zylinderraum erfolgen kann. Des Weiteren kann so aber auch für das verwendete Druckmedium ein Vorratsraum geschaffen werden.

[0016] Durch die Weiterbildung nach Anspruch 7 wird erreicht, dass so kein Druckmedium ausgehend vom Verteilkanal auf die vom Zylinderboden abgewendete Seite aus dem Druckzylinder ungewollt austreten kann.

[0017] Durch die Ausbildung nach Anspruch 8 kann so eine weitere zusätzliche Abstützung und Führung der Kolbenstange innerhalb der Stangenführungseinheit erreicht werden. Dabei kann die weitere Kolbenstangenführungsvorrichtung entweder direkt durch die Stangenführungseinheit selbst oder aber durch einen eigenen Einsatzteil ausgebildet sein. Durch das Vorsehen der zumindest einen weiteren Kolbenstangenführungsvorrichtung kann so aber auch eine hohe Führungsgenauigkeit der Kolbenstange in der Stangenführungseinheit erzielt und darüber hinaus auch noch die Flächenbelastung gesenkt werden.

[0018] Schließlich ist aber auch eine Ausbildung, wie im Anspruch 9 beschrieben, möglich, da dadurch im Bereich des Zylinderrohrs, welches bei einer derartigen Ausführungsform durch eine Tragstruktur sowie eine Verbundstruktur gebildet ist, eine Durchtrennung der Verbundstruktur, insbesondere deren Fäden und/oder Fadenbündel durch das Anbringen eines Druckmediumanschlusses verhindert werden kann. Damit kann weiters die Herstellung, insbesondere des Zylinderrohrs zur Bildung des Zylindergehäuses einfacher gestaltet werden sowie die Festigkeit erhöht werden. Darüber hinaus kann aber auch im Bereich der Innenfläche des Innenrohrs eine durchgängig glatte Oberfläche ohne Unterbrechungen geschaffen werden. Dadurch kann einerseits die Masse und damit verbunden das Eigengewicht reduziert und andererseits die Lebensdauer durch unterbrechungslos ausgebildete oder angeordnete Fäden bzw. Fadenbündel erhöht werden. Damit kann aber auch nachträglicher Bearbeitungsaufwand eingespart werden, wodurch die Herstellkosten nicht unnötig erhöht werden.

[0019] Es könnte aber der zumindest eine Leitkanal einen in Axialerstreckung ausgerichteten Längsverlauf aufweisen. Vorteilhaft wäre dabei, dass dadurch eine direkte, unmittelbare Zu-sowie Ableitung des Druckmediums während des Betriebs erfolgen kann. Damit können hier kurze Umschaltzeiten für den laufenden Betrieb erzielt werden.

[0020] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0021] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: [0022] Fig. 1 einen Druckzylinder mit einer zwischen der Kolbenstange und der Stangen führungseinheit ausgebildeten Anordnung der Druckmediumversorgung, im Axialschnitt; [0023] Fig. 2 die Stangenführungseinheit mit der Kolbenstangenführungsvorrichtung nach

Fig. 1, im Axialschnitt; [0024] Fig. 3 eine andere Ausbildung der Kolbenstangenführungsvorrichtung einer Stangen führungseinheit, im Axialschnitt.

[0025] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0026] Weiters sei noch angemerkt, dass es sich bei dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel eines Druckzylinders 1 um eine Bauart handelt, welche auch als Leichtbau-Mischbauweise bezeichnet werden kann und noch genauer beschrieben werden wird. Es ist aber auch möglich, anstelle der Leichtbau-Mischbauweise eine übliche Bauweise des Druckzylinders 1, mit einem überwiegenden Anteil aus metallischen Bauteilen einzusetzen. Dies gilt insbesondere der Ausbildung seines Zylindergehäuses 2. Dies ist jedoch nicht näher dargestellt.

[0027] In den Fig. 1 und 2 ist vereinfacht der Druckzylinder 1 als eines von vielen möglichen Ausführungsbeispielen gezeigt, welcher in der vorliegenden Ausbildung einen doppelt wirkenden Zylinder bildet. Als Druckmedium oder Druckmittel kann z.B. Öl, Luft oder eine Kombination daraus Verwendung finden. So kann der Druckzylinder 1 als Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder oder Hydropneumatikzylinder bezeichnet werden.

[0028] Der Druckzylinder 1 umfasst das Zylindergehäuse 2, einen Kolben 3 sowie eine damit verbundene Kolbenstange 4. Das Zylindergehäuse 2 umfasst seinerseits ein Zylinderrohr 5, welches in Axialrichtung voneinander distanziert ein erstes Ende 6 und ein zweites Enden 7 aufweist. Im Bereich des ersten Endes 6 ist ein Zylinderboden 8 angeordnet oder ausgebildet. Dabei sei erwähnt, dass dieser nur vereinfacht dargestellt ist und je nach Anwendungsfall beliebig ausgebildet werden kann. Der Zylinderboden 8 kann entweder durch einen eigenen Bauteil gebildet sein oder aber auch einen integralen Bestandteil des Zylinderrohrs 5 darstellen. Die Halterung bzw. Verbindung des Zylinderbodens 8 mit dem Zylinderrohr 5 kann, wenn dieser ein eigenständiger Bauteil ist, gemäß dem üblichen bekannten Stand der Technik erfolgen (verschrauben, verschweißen, verkleben oder dergleichen). Im Bereich des zweiten Endes 7 umfasst das Zylindergehäuse 2 eine Stangenführungseinheit 9. Das Zylinderrohr 5, der Zylinderboden 8 sowie die Stangenführungseinheit 9 definieren einen Zylinderraum 10. Der Zylinderboden 8 kann entweder aus zumindest einem Bauteil gebildet sein oder aber auch integraler Bestandteil des Zylindergehäuses 2 sein.

[0029] Der Kolben 3 ist im Zylinderrohr 5 geführt aufgenommen, wobei der Kolben 3 den Zylin-derraum 10 in einen zylinderbodenseitigen Zylinderteilraum 11 und in einen stangenführungsseitigen Zylinderteilraum 12 unterteilt. Je nach der bestimmten bevorzugt gleichzeitig erfolgenden Zu- sowie Abfuhr des Druckmediums in bzw. aus dem Zylinderraum 10 erfolgt die relative Verlagerung des Kolbens 3 mit der damit verbundenen Kolbenstange 4 in Axialrichtung.

[0030] Die Kolbenstange 4 ist in der Stangenführungseinheit 9 an zumindest einer ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 geführt. Die Führung erfolgt dabei in axialer Richtung bei der Verstellung des Kolbens 3 mit der damit verbundenen Kolbenstange 4.

[0031] Für die Zuleitung und/oder Ableitung des Druckmediums in den Zylinderraum 10 sowie aus diesem bzw. seinen Zylinderteilräumen 11,12 heraus, sind zumindest ein erster Druckmediumanschluss 14 sowie zumindest ein zweiter Druckmediumanschluss 15 am Zylindergehäuse 2 vorgesehen. Der erste Druckmediumanschluss 14 steht über eine erste Druckmediumleitvorrichtung 16 mit dem stangenführungsseitigen Zylinderteilraum 12 in Strömungsverbindung. Der zweite Druckmediumanschluss 15 steht seinerseits mit dem zylinderbodenseitigen Zylinderteilraum 11 in Strömungsverbindung.

[0032] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Zu- und/oder Ableitung des nicht näher dargestellten Druckmediums in den stangenführungsseitigen Zylinderteilraum 12 direkt im Bereich der Stangenführungseinheit 9 durch diese hindurch. Ein Hindurchleiten des Druckmediums durch das Zylinderrohr 5 und das damit verbundene Anordnen des ersten Druckmediumanschlusses 14 an bzw. in diesem kann damit vermieden werden. So kann eine Schwächung des Zylinderrohrs 5 vermieden werden. Dies insbesondere dann, wenn das Zylindergehäuse 2 in einer Leichtbau-Mischbauweise ausgebildet ist.

[0033] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Zylindergehäuse 2 in dieser Leichtbau-Mischbauweise ausgebildet und kann eine Tragstruktur 18 sowie eine Verbundstruktur 19 umfassen. Die Tragstruktur 18 weist ein Innenrohr 20, im Bereich des Zylinderbodens 8 eine bodenseitige Befestigungsanordnung 21 sowie im Bereich der Stangenführungseinheit 9 eine stangenseitige Befestigungsanordnung 22 auf. Unter Befestigungsanordnungen 21, 22 werden die unterschiedlichsten Ausbildungen verstanden, welche zur Halterung und/oder Umlenkung der nicht näher dargestellten Fäden und/oder Fadenbündel der Verbundstruktur 19 dienen.

[0034] Zur Umlenkung und/oder Halterung jener Fäden und/oder Fadenbündel, welche eine in überwiegendem Ausmaß sich zwischen den beiden Befestigungsanordnungen 21, 22 aufweisende Erstreckungsrichtung haben, können z.B. Halteelemente, Wickelhilfselemente und/oder nutförmige, umlaufende Vertiefungen oder dergleichen dienen. Zumeist werden die beiden Befestigungsanordnungen 21,22 gegeneinander am Innenrohr 20 abgestützt.

[0035] Weiters weist die Verbundstruktur 19 einen die Fäden und/oder Fadenbündel einbetten-den und/oder umschließenden Kunststoff auf. Das zur Bildung der Kunststoffmatrix verwendete Ausgangsmaterial ist vor dem Verfestigen bzw. Aushärten desselben zumeist noch gelartig bzw. dickflüssig und wird nach dem Aushärten, was z.B. durch einen sogenannten Tempervorgang noch beschleunigt oder überhaupt erst ausgelöst wird, durch die Fäden und/oder Fadenbündel verstärkt.

[0036] Die Verbundstruktur 19 ist an einer Außenfläche 23 des Innenrohrs 20 angeordnet und erstreckt sich in Axialrichtung bevorzugt durchgängig zumindest zwischen der bodenseitigen Befestigungsanordnung 21 und der stangenseitigen Befestigungsanordnung 22. Weiters kann die Verbundstruktur 19 jeweils an zumindest einer dieser Befestigungsanordnungen 21, 22 gehalten sein. Wie bereits zuvor erwähnt, ist die Ausbildung des Zylinderrohrs 5 in Leichtbau-Mischbauweise nicht zwingend, sondern es können auch Zylinderbauarten aus metallischen Zylinderrohren 5 mit der nachfolgend noch im Detail beschriebenen ersten Druckmediumleitvorrichtung 16 ausgestattet werden.

[0037] Die erste Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 ist auf der dem Zylinderboden 8 bzw. auf der dem stangenführungsseitigen Zylinderteilraum 12 zugewendeten Seite der Stangenführungseinheit 9 angeordnet oder ausgebildet. Somit ist die erste Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 im unmittelbaren Nahbereich angrenzend an den stangenführungsseitigen Zylinderteilraum 12 in der Stangenführungseinheit 9 angeordnet oder direkt an dieser ausgebildet. Die erste Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 weist weiters eine der Kolbenstange 4 zugewendete erste Führungsfläche 24 auf, an welcher die Kolbenstange 4 bevorzugt gleitend geführt gelagert ist.

[0038] Die erste Druckmediumleitvorrichtung 16 umfasst im Bereich der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 zumindest einen zwischen der Kolbenstange 4 und der ersten Führungsfläche 24 ausgebildeten Leitkanal 25, wie dies auch aus der Fig. 2 besser zu ersehen ist. Der zumindest eine Leitkanal 25 kann z.B. vertieft in der ersten Führungsfläche 24 der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 ausgebildet sein.

[0039] Damit wird es möglich, zusätzlich zur Führung der Kolbenstange 4 mittels der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 auch noch durch diese hindurch ein Hindurchströmen des Druckmediums für den Betrieb des Druckzylinders 1 in beide Strömungsrichtungen zu ermöglichen. Dadurch, dass das Druckmedium unmittelbar zwischen der Kolbenstange 4 und der ersten Führungsfläche 24 der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 hindurchgeführt wird, kann so eine platzsparende, kompakte Stangenführungseinheit 9 geschaffen werden. Damit kann darüber hinaus im Bereich der ersten Führungsfläche 24, falls ein flüssiges Druckmedium wie z.B. Hydrauliköl, verwendet wird, in gewissen Teilabschnitten bzw. Grenzen eine hydrostatische Lagerung der Kolbenstange 4 an der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 geschaffen werden.

[0040] Zur Hindurchführung bzw. zum Durchleiten des Druckmediums durch die erste Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 können auch mehrere Leitkanäle 25 über den inneren Umfang der ersten Führungsfläche 24 verteilt angeordnet oder ausgebildet sein. So kann z.B. der zumindest eine Leitkanal 25 einen in Axialerstreckung ausgerichteten Längsverlauf aufweisen. Dieser eine Leitkanal 25 kann oder diese können damit parallel bezüglich einer Längsachse 26 des Druckzylinders 1 ausgerichtet sein.

[0041] Auf der vom Zylinderboden 8 abgewendeten Seite der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 kann auch noch in der Stangenführungseinheit 9 ein über den inneren Umfang durchlaufend ausgebildeten Verteilkanal 27 angeordnet oder ausgebildet sein, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel auch Bestandteil der ersten Druckmediumleitvorrichtung 16 ist. In diesen Verteilkanal 27 mündet sowohl der zumindest eine Leitkanal 25 als auch der erste Druckmediumanschluss 14 ein. Damit kann eine durchgängige Strömungsverbindung ausgehend vom stangenführungsseitigen Zylinderteilraum 12, durch den zumindest einen Leitkanal 25 in der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 hin zum Verteilkanal 27 und über diesen zum ersten Druckmediumanschluss 14 geschaffen werden. Auf die Darstellung von Anschlussleitungen zu einem Versorgungsaggregat wurde der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet.

[0042] Die Doppelfunktion der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13, nämlich sowohl als Lagerstelle der Kolbenstange 4 als auch als Teilabschnitt der ersten Druckmediumleitvorrichtung 16, hat auch noch den Vorteil, dass insbesondere bei Druckzylindern 1 mit einer im Verhältnis zum Innendurchmesser des Zylinderraums 10 dicken Kolbenstange 4 in diesem Abschnitt mit geringem Platzbedarf die Versorgung mit dem Druckmedium erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil kann auch noch bei Druckzylindern 1 in Leichtbau-Mischbauweise darin bestehen, dass so im Bereich des Zylinderrohrs 5 der Aufbau der Verbundstruktur 19 nicht gestört wird und die im Kunststoff material eingebetteten und dieses verstärkenden Fäden und/oder Fadenbündel nicht unterbrochen oder durchtrennt sind. Darüber hinaus kann so aber auch eine für den Kolben 3 durchgängige, ununterbrochene Anlagefläche an der Innenseite des Innenrohrs 20 geschaffen werden. Da bei Druckzylindern 1 in Leichtbau-Mischbauweise die Wandstärke des Innenrohrs 20 nur so dick wie unbedingt nötig ausgeführt wird, um dessen Masse und damit das Eigengewicht so gering wie möglich zu halten, steht hier nur eine geringe Befestigungslänge für den Anschluss der Versorgungsleitungen zur Verfügung.

[0043] Weiters kann in der Stangenführungseinheit 9 auf der vom Zylinderboden 8 abgewendeten Seite des Verteilkanals 27 oder der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 auch noch zumindest ein Dichtelement 28 angeordnet sein. Dieses dient dazu, den ungewollten Austritt des Druckmediums aus der ersten Druckmediumleitvorrichtung 16 an die äußere Umgebung zu verhindern.

[0044] Zusätzlich kann es sich auch noch als vorteilhaft erweisen, wenn in der Stangenführungseinheit 9 auf der vom Zylinderboden 8 abgewendeten Seite des Verteilkanals 27 oder der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 zumindest eine weitere Kolbenstangenführungsvorrichtung 29 angeordnet oder ausgebildet ist. Damit kann eine zusätzliche Führung für die Kolbenstange 4 geschaffen werden.

[0045] Dies kann dazu dienen, höhere Querbelastungen im Betrieb abstützen oder aufnehmen zu können.

[0046] Die räumliche Anordnung des zumindest einen Dichtelements 28 sowie der weiteren Kolbenstangenführungsvorrichtung 29 zueinander kann frei gewählt werden. So ist hier gezeigt, dass das zumindest eine Dichtelement 28 auf der dem Zylinderboden 8 zugewendeten Seite der weiteren Kolbenstangenführungsvorrichtung 29 angeordnet ist. Es wäre aber auch noch möglich, beidseitig der weiteren Kolbenstangenführungsvorrichtung 29 jeweils ein eigenes Dichtelement 28 anzuordnen. Das Dichtelement 28 könnte aber auch nur auf der vom Zylinderboden 8 abgewendeten Seite der weiteren Kolbenstangenführungsvorrichtung 29 angeordnet sein.

[0047] Wie aus einer Zusammenschau der beiden Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, kann die erste Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 durch einen Einsatzteil 30 gebildet sein, welcher z.B. in einer nutförmigen Ausnehmung in der Stangenführungseinheit 9 angeordnet oder aufgenommen ist. Damit kann der Einsatzteil 30 in der Stangenführungseinheit 9 positioniert gehalten werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist am Einsatzteil 30 sowohl die erste Führungsfläche 24 für die Kolbenstange 4 als auch der zumindest eine Leitkanal 25 angeordnet oder ausgebildet.

[0048] In der Fig. 3 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Stangenführungseinheit 9 für den Druckzylinder 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0049] Das Zylindergehäuse 2 kann gemäß der Beschreibung in den Fig. 1 und 2 ausgebildet sein und wurde der besseren Übersichtlichkeit hier nicht mehr näher dargestellt. Das Zylindergehäuse 2 kann entweder in Leichtbau-Mischbauweise oder aber in nahezu vollkommener metallischer Ausführung ausgebildet sein.

[0050] Im Gegensatz zu dem zuvor beschrieben Ausführungsbeispiel ist hier die erste Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 direkt durch den Werkstoff der Stangenführungseinheit 9 gebildet und an dieser einstückig ausgebildet. Weiters ist hier noch dargestellt, dass mehrere Leitkanäle 25 über den inneren Umfang der ersten Führungsfläche 24 verteilt ausgebildet sind. Der oder die Leitkanäle 25 weisen hier einen zumindest abschnittsweise helixförmigen Längsverlauf auf. So kann der Leitkanal 25 z.B. nur aus einer sich zumindest über den halben Umfang erstreckenden nutförmigen Vertiefung ausgebildet sein. Die Steigungsrichtung des Leitkanals 25 kann bei dieser Ausführung linksgängig oder rechtsgängig gewählt sein.

[0051] So ist es weiters möglich, dass sich zumindest einzelne der Leitkanäle 25 einander schneiden und somit ineinander übergehen. In diesem Fall werden über den Umfang verteilt mehrere Leitkanäle 25 angeordnet oder ausgebildet, welche zueinander eine unterschiedliche Steigung und/oder eine unterschiedliche Gängigkeit (linksgängig und/oder rechtsgängig) aufweisen können. Dadurch können die bei der Durchleitung des Druckmediums im Bereich der Kolbenstangenführungsvorrichtung 13 vom Druckmedium erzeugten Drehmomente gegeneinander weitestgehend aufgehoben werden. Dies kann bei ständigem Wechsel der Durchström-richtung zu einer geringeren zusätzlichen Belastung des Druckzylinders 1 führen.

[0052] Dabei sei erwähnt, dass die in der Fig. 3 beschriebene Anordnung und Ausbildung des zumindest einen Leitkanals 25 auch bei dem zuvor beschriebenen Einsatzteil 30 Anwendung finden kann. Es kann aber auch die zuvor in den Fig. 1 und 2 beschriebene Ausbildung des zumindest einen Leitkanals 25 bei der in der Fig. 3 beschriebenen Stangenführungseinheit 9 eingesetzt werden.

[0053] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Druckzylinders 1, insbesondere dessen Stangenführungseinheit 9, diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Druckzylinder 2 Zylindergehäuse 3 Kolben 4 Kolbenstange 5 Zylinderrohr 6 erstes Ende 7 zweites Ende 8 Zylinderboden 9 Stangenführungseinheit 10 Zylinderraum 11 zylinderbodenseitiger Zylinderteilraum 12 stangenführungsseitiger Zylinderteilraum 13 erste Kolbenstangenführungsvorrichtung 14 erster Druckmediumanschluss 15 zweiter Druckmediumanschluss 16 erste Druckmediumleitvorrichtung 17 zweite Druckmediumleitvorrichtung 18 Tragstruktur 19 Verbundstruktur 20 Innenrohr 21 bodenseitige Befestigungsanordnung 22 stangenseitige Befestigungsanordnung 23 Außenfläche 24 erste Führungsfläche 25 Leitkanal 26 Längsachse 27 Verteilkanal 28 Dichtelement 29 weitere Kolbenstangenführungsvorrichtung 30 Einsatzteil

Claims (9)

1. Patentansprüche 1. Druckzylinder (1), insbesondere Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder oder Hydropneuma-tikzylinder, umfassend ein Zylindergehäuse (2) mit einem Zylinderrohr (5), welches in Axialrichtung voneinander distanziert ein erstes Ende (6) und ein zweites Ende (7) aufweist, einem im Bereich des ersten Endes (6) angeordneten oder ausgebildeten Zylinderboden (8) sowie einer im Bereich des zweiten Endes (7) angeordneten Stangenführungseinheit (9), wobei das Zylinderrohr (5), der Zylinderboden (8) sowie die Stangenführungseinheit (9) einen Zylinderraum (10) definieren, einen Kolben (3) sowie eine damit verbundene Kolbenstange (4), wobei der Kolben (3) im Zylinderrohr (5) geführt ist und dieser den Zylinderraum (10) in einen zylinderbodenseitigen Zylinderteilraum (11) und in einen stangenführungsseitigen Zylinderteilraum (12) unterteilt, und die Kolbenstange (4) in der Stangenführungseinheit (9) an einer ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung (13) geführt ist, einen ersten Druckmediumanschluss (14), welcher erste Druckmediumanschluss (14) über eine erste Druckmediumleitvorrichtung (16), welche die erste Kolbenstangenführungsvorrichtung (13) umfasst, mit dem stangenführungsseitigen Zylinderteilraum (12) in Strömungsverbindung steht, einen zweiten Druckmediumanschluss (15), welcher zweite Druckmediumanschluss (15) über eine zweite Druckmediumleitvorrichtung (17) mit dem zylinderbodenseitigen Zylinderteilraum (11) in Strömungsverbindung steht, wobei die erste Kolbenstangenführungsvorrichtung (13) auf der dem stangenführungsseitigen Zylinderteilraum (12) zugewendeten Seite der Stangenführungseinheit (9) angeordnet oder ausgebildet ist und eine der Kolbenstange (4) zugewendete erste Führungsfläche (24) aufweist, und wobei die erste Druckmediumleitvorrichtung (16) im Bereich der ersten Kolbenstangenführungsvorrichtung (13) zumindest einen in der ersten Führungsfläche (24) vertieft ausgebildeten Leitkanal (25) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Leitkanal (25) einen zumindest abschnittsweise helixförmigen Längsverlauf aufweist.
2. 2. Druckzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leitkanäle (25) über den inneren Umfang der ersten Führungsfläche (24) verteilt angeordnet oder ausgebildet sind.
3. 3. Druckzylinder (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne der Leitkanäle (25) einander schneiden.
4. 4. Druckzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckmediumanschluss (14) und die erste Druckmediumleitvorrichtung (16) in der Stangenführungseinheit (9) angeordnet sind.
5. 5. Druckzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kolbenstangenführungsvorrichtung (13) durch einen Einsatzteil (30) gebildet ist, welcher Einsatzteil (30) in der Stangenführungseinheit (9) gehalten ist, und an welchem Einsatzteil (30) sowohl die erste Führungsfläche (24) als auch der zumindest eine Leitkanal (25) angeordnet oder ausgebildet sind.
6. 6. Druckzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Leitkanal (25) auf der vom Zylinderboden (8) abgewendeten Seite in einen über den inneren Umfang durchlaufend ausgebildeten Verteilkanal (27) einmündet.
7. 7. Druckzylinder (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stangenfüh-rungseinheit (9) auf der vom Zylinderboden (8) abgewendeten Seite des Verteilkanals (27) zumindest ein Dichtelement (28) angeordnet ist, welches Dichtelement (28) an der Kolbenstange (4) dichtend anliegt.
8. 8. Druckzylinder (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stangenführungseinheit (9) auf der vom Zylinderboden (8) abgewendeten Seite des Verteilkanals (27) zumindest eine weitere Kolbenstangenführungsvorrichtung (29) angeordnet oder ausgebildet ist.
9. 9. Druckzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse (2) in Leichtbau-Mischbauweise ausgebildet ist und eine Tragstruktur (18) sowie eine Verbundstruktur (19) umfasst, wobei die Tragstruktur (18) ein Innenrohr (20) sowie im Bereich des Zylinderbodens (8) eine bodenseitige Befestigungsanordnung (21) sowie im Bereich der Stangenführungseinheit (9) eine stangenseitige Befestigungsanordnung (22) aufweist, und die Verbundstruktur (19) aus einem mit Fäden verstärkten Kunststoff gebildet ist, wobei die Verbundstruktur (19) an einer Außenfläche (23) des Innenrohrs (20) angeordnet ist und sich in Axialrichtung zumindest zwischen der bodenseitigen Befestigungsanordnung (21) und der stangenseitigen Befestigungsanordnung (22) erstreckt und jeweils an diesen Befestigungsanordnungen (21,22) gehalten ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen