CH705962A2 - Wirkzylinder mit Zylinderschotthalterung. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wirkzylinder (1), welcher ein Zylinderrohr (3) mit einem oder mehreren angebrachten Ringnuten (4) aufweist, in welche entsprechende Sprengringe (5) oder Sprengringsegmente passen und diese sich gegen die Schotten (2) anlehnen oder mittels der Wellenmutter (6) mit Hilfe der Anschrägung (14) oder Kehlung (14a) gegen das Zylinderrohr oder gegen die Sprengringe (5) oder die Sprengringsegmente gepresst werden und Mittel (6, 8) ein zusätzliches axiales Verschieben der Schotten (2) verhindern.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Wirkzylinder für Maschinen aller Art mit einer Befestigung der Endkappen mittels eines Halterings und einer Klemmscheibe, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.

Stand der Technik

[0002] Wirkzylinder ob pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch, dienen zur Bewegung oder und Festhaltung von Maschinenteilen, sind bestens bekannt und im täglichen weltweiten Einsatz, sei es in der Luft, am Boden oder unter Wasser. Die Zylinderenden werden entweder mittels Zugstangen festgehalten oder mittels Zylindergewinde direkt zusammengeschraubt oder verschweisst oder geschrumpft, sodass diese einen dichten Körper bilden, an welchem an einem oder beiden Zylinderenden eine Kolbenstange herausragt, wobei die Kolbenstange entsprechend abgedichtet ist, sodass mindestens eine Kammer des Zylinders dicht gehalten werden kann. Das Fluid ist meist Luft oder Hydrauliköl. Der Zylinder weist mindestens einen Einlassstutzen auf, sodass ein Fluid ein- und wieder ausgeführt werden kann.

[0003] Dasselbe gilt für Elektrozylinder bezüglich der Druck- und Zugkraft welche auf die beiden Endkappen wirken und entsprechend dimensioniert zu sein haben und teilweise auch wasserdicht sein müssen.

[0004] Im Weiteren sind zylinderähnliche Formen bekannt welche als Druckspeicher dienen und meist geschweisst sind und im Zylinder sich eine gasbefüllte Blase befindet, gemäss Patent EP 1 585 629 B1.

[0005] Die Zylinderenden sind zentrale mechanische Komponenten eines Wirkzylinders, deshalb wird diesen Teilen viel Aufmerksamkeit gewidmet und an entsprechenden konstruktiven Lösungen gearbeitet, wobei Lösungswege u.a. in den entsprechenden Patenten JP 2001 295 807 und US 3 750 537 beschrieben sind.

Darstellung der Erfindung

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Wirkzylinder, hier dargestellt an einem Fluidzylinder, einen solchen nur mittels eines jeweiligen vor dem Zylinderrohrende eingelassenen Halterings, welcher die Endkappen, hier Schott genannt, gegen ein nach aussen, aus dem Zylinderrohr schieben festhält, ein nach innen schieben mittels verschiedenen Mitteln sichert und der jeweilige Schott zugleich eine entsprechende Abdichtung verfügt und auf diese Weise ein dichtender Zylinder gebildet werden kann, wobei mindestens ein Schott eine Öffnung und Dichtung für eine Kolbenstange aufweist und am gegenüberliegenden Schott sich ein Gewinde und eine Halterung oder und ein Wegmesselement oder und eine Hubsperre anbringen lässt und die beiden Schotten, im Falle eines Fluidwirkzylinders, mindestens ein Fluideinführstutzen aufweist.

[0007] In der Vergangenheit und teils heute noch, war ein Grossteil der Wirkzylinder, mit dem Zylinderrohr mittels Zuganker verbunden, welche zugleich auch Fluideinführstutzen an den Schotten aufwiesen. Heute geht der Trend in Richtung Zylinder bei denen die Schotten verschraubt oder aus Kostengründen verschweisst werden. Bei einem Teil der verschraubten Wirkzylinder sind die Schotten im Durchmesser wesentlich grösser als das Zylinderrohr um eine Anzahl von radial angelegten Langschrauben und die passenden Gewinde aufzunehmen, welche somit sehr viel Platz im Gesamtdurchmesser benötigen. Die Fluideinführstutzen werden bei sogenannten kompakten Wirkzylindern oft ins Zylinderrohr eingeschweisst, weniger oft eingeschraubt.

[0008] Die Erfindung teigt, dass es hier keine Schweissarbeiten um den Zylinder zu fertigen braucht und, dass das Zylinderrohr schnell und einfach für die Endmontage vorbereitet werden kann, indem einzig an beiden Enden des Zylinderrohrs eine Ringnut eingebracht werden muss, je nach Ausstattung und Kraftübertragung, im Innendurchmesser oder im Aussendurchmesser und statt einer Nut im Aussendurchmesser kann das Zylinderrohr lokal gestaucht oder und rundgeknetet werden und so einen Kragen, evtl. zugleich eine Sicke schaffen, welcher durch die Verdichtung des Materials sogar eine Verstärkung des Zylinderrohrs bewirkt.

[0009] Der eine Schott weist eine Bohrung und ein Dichtpacket auf, um darin den Kolben zu führen, sowie den Fluideinlass, der andere Schott hat das Befestigungsauge, den Fluideinlass und evtl. ein Wegmessmittel oder und eine Hubsperre und ein Gewinde um die Wellenmutter aufzunehmen.

[0010] Der Vorteil dieser Machart ist, dass diese Schotten komplett auf den entsprechenden CNC Maschinen fertig bearbeitet werden können, ohne sich um das Zylinderrohr kümmern zu müssen und ohne die Zylinderrohrlänge zu beachten. Statt nun ein Schott mit dem Zylinderrohr mittels mehreren langen Schrauben und Muttern, oder Gewinde im Gegenschott zu verbinden, wird an der Ringnut des Zylinderrohrs ein kostengünstiger Sprengring aus Runddraht, eingeschnappt.

[0011] Damit kann der fertig bearbeitete Schott, der auch einen Dichtring aufweist, in das vorgängig auf das entsprechende Mass abgelängte Zylinderrohr bis zum Sprengring passgenau eingeschoben werden. Danach wird die Kolbenstange mit dem Kolben eingeführt oder Schott, Kolbenstange, Kolben werden gemeinsam in das Zylinderrohr eingeschoben. Danach wird der andere Schott eingeschoben, dann folgt der Sprengring, danach werden Schott und Sprengring mittels einer Wellenmutter zueinander festgezogen. Der Schott weist eine entsprechende Abschrägung oder Kehlung zur Seite des Sprengrings auf, sodass dieser bei Druckbeaufschlagung durch das Fluid den Sprengring in die Ringnut presst und auf diese Weise ein möglichst grosse Grundfläche für die Flächenpressung an beiden Seiten des Sprengrings erzeugt und somit eine harmonische Druckverteilung am Zylinderrohr ermöglicht.

[0012] Damit stellt der Zylinder eine solide und gedichtete Einheit dar, welcher modular angeboten werden kann, d.h. bei einem gegebenen Durchmesser des Kolbens, kann das Zylinderrohr für die entsprechenden Hubwege abgelängt oder in entsprechender Stückzahl an Lager gelegt werden. Der Schott, insbesondere das hintere, welcher auch verschiedene Halterungen und Drehlagerungen aufweisen kann, d.h. von der simplen Ausführung bis hin zur hochwertigen Version mit Hubsperre und Wegmesseinheit, ist von der Logistikversorgung einfacher zu bewerkstelligen und auf diese Art kann ein Zylinder äusserst schnell gebaut resp. zusammengebaut werden. Eine solche erfinderische Lösung weist keine Schweissnähte auf, welche besonders für den Einsatz im Offshoresektor bezüglich Schweisskorrosion ein grosser Vorteil ist. Gegenüber der Zugankertechnik ist der Zylinder im Durchmesser massiv kleiner, kann höhere Kräfte aufnehmen und weist ein geringeres Gewicht auf. Mittels der auch bei Wunsch farbig gehaltenen und beschriftbaren Abdeckkappen, vorteilhaft aus Kunststoff gefertigt, lässt sich ein Eindrücken des vorderen Schotts an einem drucklosen Zylinder verhindern, die Sprengringe werden vor grobem Schmutz geschützt und bei Bedarf lässt sich auch eine elegante Abdeckung der Schlauchverbindung mit dem Schott bilden.

[0013] Die konstruktive Wirkzylinderlösung eignet sich ebenfalls für Teleskopzylinder und kann konstruktiv identisch übernommen werden. Bei einseitig beaufschlagten Kolben lässt sich der variierende Luftraum mittels eines hydrophoben Luftfilters oder eines Faltenbalgs sauber halten, indem kein Staub und auch kein Wasser in das Innere des Zylinders eindringen kann und der Luftraum zudem drucklos bleibt.

[0014] Die Montage eines grossen Sprengrings, welche normalerweise mit einer grossen Federkraft einhergeht, ist es deshalb u.U. schwierig diesen einzusetzen oder diesen zumindest wieder herauszunehmen. In diesem Fall ist der Sprengring in Segmente aufteilt, sodass Segment für Segment in die Ringnut eingeführt wird und damit die Sprengringfunktion als axiales Begrenzungsmittels des Schotts weiterhin gewährleistet bleibt, zugleich eine einfache Montage und Demontage sichergestellt ist. Das Schott weist einen Vorsprung auf, sodass die einzelnen Segmente nach der Montage des Schotts im Zylinderrohr nicht herausfallen können, d.h. damit radial gesichert sind.

[0015] Die technische Lösung für Zylinder kann somit auch preiswert und ebenso schnell und variantenreich für Blasenspeicher genutzt werden, indem im Zylinder mittels der Schotten die Blase sicher aufbewahrt werden kann und bei einer Reparatur die verschiedenen Teile eines Blasenspeichers einfach zu öffnen und ebenso einfach wieder zu schliessen und zu dichten sind.

[0016] Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des ersten Anspruches erreicht.

[0017] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0018] Kern der Erfindung ist, mittels zwei Schotten, welche alle Funktionen eines Wirkzylinders oder eines Blasenspeichers oder ähnliche Zylinderaufgaben erfüllen, diese in ein Zylinderrohr einzuschieben, wobei das Zylinderrohr innen- oder aussenseitig je eine Ringnut oder Kragen mit Sicke aufweist, sodass sich dort ein Sprengring einclipsen oder Segmente eines Sprengrings eingelegt werden können und damit ein unerwünschtes Verschieben der Schotten nach aussen sicher verhindert, als auch, dass ein unter Druck stehender Wirkzylinder mittels einer zentralen Wellenmutter das Schott sicher gehalten wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

[0019] im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

[0020] Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>eine Seitenansicht eines Wirkzylinders mit den Schotten im Zylinderrohr, der darin liegenden Ringnuten und Wellenmutter, den Sprengringen, den Radialdichtungen, den beiden Abdeckungen, dem Befestigungsauge, den Fluideinführungsstutzen und der Kolbenstange mit seinem Kolben und dem vorderen Befestigungsauge <tb>Fig. 2<sep>eine Seitenansicht eines Wirkzylinders mit den Schotten über dem Zylinderrohr, der aussen liegenden Ringnuten und Wellenmutter, den Sprengringen, den Radialdichtungen, dem Befestigungsauge, den Fluideinführungsstutzen und der Kolbenstange mit seinem Kolben und dem vorderen Befestigungsauge <tb>Fig. 3<sep>eine Seitenansicht eines Wirkzylinders mit den Schotten im Zylinderrohr, der darin liegenden Ringnuten und Wellenmutter, den Sprengringen, den Radialdichtungen, dem Axialsicherungsring, dem Befestigungsauge, den Fluideinführungsstutzen und der Kolbenstange mit seinem Kolben und dem vorderen Befestigungsauge <tb>Fig. 4<sep>eine Seitenansicht eines Teils eines Wirkzylinders mit dem hinteren Schott und dem Befestigungsauge im Zylinderrohr, der darin liegenden Ringnuten und der Wellenmutter, den Sprengringen, den Radialdichtungen und dem Zwischenstück <tb>Fig. 5<sep>eine Seitenansicht eines Blasenspeicherzylinders mit den Schotten im Zylinderrohr, der darin liegenden Ringnuten und der Wellenmutter, den Sprengringen, den Radialdichtungen, dem Axialsicherungsring, der Blase, sowie dem Sperrventil und dem Befüllungsanschlusses <tb>Fig. 6<sep>eine Frontansicht eines Wirkzylinders mit dem Zylinderrohr und der darin liegenden segmentierten Sprengring, sowie zwei Varianten von Demontagehilfen <tb>Fig. 7<sep>eine Seitenansicht eines Wirkzylinders in der Teleskopausführung mit den Schotten im Zylinderrohr, der darin liegenden Ringnuten und Wellenmutter, den Sprengringen, den Radialdichtungen, dem Befestigungsauge, dem Fluideinführungsstutzen, der geführten ersten Kolbenstange mit der Kolbenführung und dem Endanschlag und der zweiten Kolbenstange mit seinem Kolben und dem vorderen Befestigungsauge, als auch einem Luftfilter, resp. Faltenbalgs.

[0021] Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt.

Weg zur Ausführung der Erfindung

[0022] Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Wirkzylinders 1 mit den Schotten 2 im Zylinderrohr 3. der darin liegenden Ringnuten 4, den Sprengringen 5, der Wellenmutter 6, den Radialdichtungen 7, den beiden Abdeckungen 8, den Befestigungsaugen 9, den Fluideinführungsstutzen 10 und der Kolbenstange 11 mit seinem Kolben 12.

[0023] Ein auf die gewünschte Länge zugeschnittenes Zylinderrohr 3 wird beidseitig mit einer Ringnut 4 versehen, die spanabhebend hergestellt wird, oder mittels einpressen der Nutform, welches den Vorteil hat, dass das Material verdichtet wird und damit keinen unterbrochenen Faserverlauf entsteht und auf diese Weise die Ringnut höher belastet werden kann. Die gewählte Form der Ringnut 4 ist zentral und soll möglichst dem Querschnitt des Runddrahtes des Sprengrings 5 entsprechen, wobei scharfe Kanten in der Produktion zu meiden sind. Deshalb ist von einem Seegerring für solch hochbelastete Funktionsteile abzusehen, da es in den Ecken einer solchen Nut zu Rissbildungen kommen kann. Das Schott 2 kann separat auf modernen CNC Maschinen in einem Aufspann komplett bearbeitet werden, so z.B. das hintere Schott 2 vom Befestigungsauge 9 über das Gewinde 13 für die Wellenmutter 6, die Anschrägung 14 oder Kehlung 14a zur besseren Kontaktierung zum Sprengring 5, die Ausnehmung für die Radialdichtung 7, bis hin zur Fluidbohrung 15 und dem hier nicht gezeigter Hohlraum für technische Mittel wie z.B. Wegmesser, Hubsperrmittel. Ebenfalls kann das vordere Schott 2 auf einem Aufspann hergestellt werden, welcher die Kolbenstangenbohrung 16 und Dichtungseinstiche 17a für die diversen Dichtungen - hier nicht im Detail gezeigt - der Kolbenstange 11 beinhalten, ebenso die Ausnehmung für die Radialdichtung 7 und Fluidbohrung 15 und evtl. einen Einstich für ein Schnappmittel 18 zum Festhalten der Abdeckung 8.

[0024] Die Montage eines solchen Wirkzylinder 1 ist somit äusserst einfach, indem z.B. in die vordere Ringnut 4 der Sprengring 5 eingesetzt wird. Dort befindet sich auch eine kleine Längsnut 19, sodass der Sprengring 5 jederzeit wieder mit einem entsprechenden Instrument herausgelöst werden kann. Das vordere Schott 2 wird z.B. dann von hinten in das Zylinderrohr 3 eingeführt und bis zum Anschlag an den Sprengring 5 geschoben. Die Anschrägung 14, die auch eine entsprechende Kehlung 14a aufweisen kann, drückt später bei Druckbeaufschlagung des Fluids auf das Schott 2, diese gegen den Sprengring 5, welcher ein Runddraht ist und damit die Flächenpressung in die Rundung der Ringnut 4 verteilt. Die Radialdichtung 7 verhindert, dass das Fluid aus dem Zylinderrohr 3 lecken kann. Danach wird die Kolbenstange 11 mit dem Kolben 12 und der Kolbendichtung 20 in den Zylinderrohr 3 eingeschoben, danach wird das hintere Schott 2 mit der Radialdichtung 7 eingeschoben und danach wird der Sprengring 5 in die Ringnut 4 eingesetzt. Damit der Wirkzylinder 1 Zug- als auch Druckkräfte aufnehmen kann, weist das hintere Schott 2 ein Gewinde 13 auf, sodass die Wellenmutter 6 auf das Gewinde 13 geschraubt werden kann und mit seiner vorderen Abschrägung 14 oder Kehlung 14a gegen den Sprengring 5 drückt und zugleich das Schott 2 mit seiner Abschrägung resp. Kehlung 14a zieht dieses gegen den Sprengring 5. Oder die Wellenmutter 6 weist eine aussenliegende Schulter 6a auf wie in Fig. 3dargestellt und drückt damit die Schulter 6a gegen die Schulterkante S des Zylinderrohrs 3, wobei das Gewinde 13 das Schott 2 gegen den Sprengring 5 zieht. Damit ist der Wirkzylinder 1 spielfrei und kann Kräfte in beide Hubrichtungen aufnehmen. Danach wird die Abdeckung 8 angebracht, welche das Gewinde 13 vor Schmutz schützt und evtl. die hier nicht gezeigte Schlauchverbindung zum Fluideinführungsstutzen 10 abdeckt. Die vordere Abdeckung 8 dient ebenfalls zur Schmutzfreihaltung am Sprengring 5, evtl. der Abdeckung der Schlauchverbindung, aber insbesondere zur Sicherung des Schotts 2, dass dieser bei Druckloshaltung des Wirkzylinders 1 nicht in den Kolbenraum A gedrückt werden kann, indem die Abdeckung 8 sich gegen die Schulter S des Zylinderrohrs 3 abstützt.

[0025] Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Wirkzylinders mit den Schotten 2 über dem Zylinderrohr 3, der aussen liegenden Ringnuten 4 und Gewindering 13a, den Sprengringen 5, den Radialdichtungen 7, den Befestigungsaugen 9, den Fluideinführungsstutzen 10 und der Kolbenstange 11 mit seinem Kolben 12 und dem vorderen Befestigungsauge 9.

[0026] Das Prinzip der Verbindung des Zylinderrohr 3 mit dem Schott 2 ist identisch zur Fig. 1, nur dass die Ringnut 4 aussenliegend am Zylinderrohr 3 angebracht ist, damit mehr Platz im Wirkzylinder 1 bei gleicher Baulänge zu Verfügung steht, aber dafür ist der Wirkzylinder 1 etwas grösser im Aussendurchmesser. Ein Hineindrücken des Schotts 2 in den Kolbenraum A ist mit dieser Konstruktion ausgeschlossen. Die Version zeigt zwei unterschiedliche Verbindungsmöglichkeiten des Schotts 2 zum Zylinderrohr 3, nämlich, das hintere Schott 2 wird auf das Zylinderrohr 3 bis zum Sprengring 5 aufgeschoben und der vorgängig schon aufgeschobene Gewindering 13a, der ein Aussengewinde aufweist und das Schott 2 ein Innengewinde, wird danach gegen den Sprengring 5 eingedreht und verbunden und stellt damit eine spielfreie Verbindung dar. Das vordere Schott 2 wird ebenfalls auf das Zylinderrohr 3 bis zum Sprengring 5 aufgeschoben und danach mittels eines Sicherungssprengrings 21, welcher identisch zum Sprengring 5 sein kann, mit der Ausnahme, dass dieser einen grösseren Durchmesser aufweist, in das Schott 2 eingeschnappt und verhindert damit ein axiales nach aussen schieben des Schotts 2 aus dem Zylinderrohr 3. Diese aussenliegende Verbindungs-Konstruktion ist in einer Serienfertigung für ein Stauchen des Zylinderrohr 3 prädestiniert, indem anstelle des Einsetzens eines Sprengrings 5, mittels des Stauchverfahrens ein Kragen am Zylinderrohr 3 gebildet wird und zusätzlich, mittels z.B. des Rundknetverfahrens eine Sicke 22 gedrückt wird, sodass der Sicherungssprengring 21 jederzeit vom Schott 2 gelöst werden kann. Stauchen und Rundkneten erhöht die Festigkeit des Materials und kommt dem Sicherungsgedanken bezüglich der Verbindung des Schotts 2 mit dem Zylinderrohr 3 entgegen. Eine andere Art um einen Kragen am Zylinderrohr 3 aufzutragen ist das Schrumpfverfahren, oder bei Zylinderapplikationen, die keiner grossen Korrosion ausgesetzt sind, kann der Kragen z.B. mittels Reibschweissung aufgetragen werden.

[0027] Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines Wirkzylinders 1 mit den Schotten 2 im Zylinderrohr 3, der darin liegenden Ringnuten 4 und Wellenmutter 6, den Sprengringen 5, den Radialdichtungen 7, dem Axialsicherungsring 23, dem Befestigungsauge 9, den Fluideinführungsstutzen 10 und der Kolbenstange 1 mit seinem Kolben 12 und dem vorderen Befestigungsauge 9, sowie die Schulter 6a an der Wellenmutter 6.

[0028] Die Konstruktion ist identisch zu der in Fig. 1, mit Ausnahme, dass anstelle der vorderen Abdeckung 8, welche auch das Hineinschieben des Schotts 2 in den Kolbenraum A verhindert, dies mittels eines Axialsicherungsrings 23, welcher z.B. ein einfacher Seegerring, oder ein weiterer Sprengring oder eine Halteklammer sein kann, gelöst wird, indem das Schott 2 eine Nut aufweist, in welche der Axialsicherungsring 23 eingeschnappt werden kann und der sich gegen die Schulterkante S des Zylinderrohrs 3 abstützen lässt, sodass ein axiales verschieben in den Kolbenraum A verhindert wird. Wie in Fig. 1schon beschrieben, weist die Wellenmutter 6 in dieser Version eine Schulter 6a auf, sodass beim Eindrehen der Wellenmutter 6 auf das Schott 2, dieses an den Sprengring 5 herangezogen wird und die Schulter 6a sich gegen die Sicherungskante S des Zylinderrohrs 3 abstützt.

[0029] Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht eines Teils eines Wirkzylinders 1 mit dem hinteren Schott 2 und dem Befestigungsauge 9, das Zylinderrohr 3 mit der darin liegenden Ringnuten 4 und der Wellenmutter 6, den Sprengringen 5, der Radialdichtung 7 und dem Zwischenstück 24.

[0030] Bei hohen Belastungen und limitierten Platzverhältnissen, kann die Verbindung zwischen Schott 2 und Zylinderrohr 3 verstärkt werden, indem das Schott 2 verlängert wird, um das Zwischenstück 24 aufzunehmen, welches über den zylindrischen Teil, die Verlängerung 25, darüber geschoben wird. Das Zylinderrohr 3 weist in diesem Fall zwei Ringnuten 4 am Zylinderende auf, statt wie in den vorgängigen Versionen, nur eine. Das Schott 2 wird demnach in das Zylinderrohr 3 bis hinter die erste Ringnut 4 geschoben und danach wird der Sprengring 5 eingesetzt, danach wird der Zwischenring 24 auf das Schott 2 übergeschoben und der nächste Sprengring 5 wird in die zweite Ringnut 4 eingelegt, danach wird die Wellenmutter 6 auf das Gewinde 13 gesetzt und das Ganze zusammengezogen, wobei aufgrund der Anschrägung 14 oder Kehlung 14a am Schott 2 und am Zwischenstück 24 sowie an der Wellenmutter 6, die Sprengringe 5 gegen die Ringnuten 4 gepresst werden und erzeugen eine homogene Druckverteilung in den Ringnuten 4 des Zylinderrohrs 3. Damit verfügt der Wirkzylinder 1 über eine doppelte Abstützung zwischen dem Schott 2 und dem Zylinderrohr 3. Die Montage kann auch anders erfolgen, indem das Schott 2 mit dem Zwischenstück 24 und den beiden Sprengringen 5, welche in der Abschrägung 14 oder Kehlung 14a in einem kleinen Durchmesser aufliegen und mit der Wellenmutter 6 komplett in den Zylinderrohr 3 eingeschoben werden und zwar um einen definierten Betrag. Danach wird die Wellenmutter 6 angezogen, sodass die Sprengringe 5 aufgrund der Abschrägung 14 oder Kehlung 14a gespreizt werden und in die Öffnung der Ringnuten 4 je nach Anzugsmoment der Wellenmutter 6, entsprechend an das Zylinderrohr 3 festgedrückt werden. Denkbar ist, dass auch weitere Zwischenstücke 24 mit den dazugehörenden Sprengringen 5 und Ringnuten 4 angebracht werden können und dass die Sprengringe 5 divergierende Aufweitungskräfte benötigen, sodass nicht alle Sprengringe 5 zur gleichen Zeit radial in die Ringnuten 4 eingedrückt werden. Die Verbindung des Schotts 2 mit dem Zylinderrohr 3 kann auch für den vorderen Schott 2 angewendet werden.

[0031] Die Sprengringe 5 können auch zum Innenmass ausgelegt sein, d.h. die Sprengringe 5 liegen auf dem kleinsten Durchmesser des Schotts 2 auf. Das jeweilige Schott 2 wird mitsamt dem oder der Sprengringe 5 und der auf dem Gewinde 13 aufgebrachten Wellenmutter 6 als Gruppe in das Zylinderrohr 3 eingeschoben. Evtl. ist zur Montagehilfe ein kleiner Absatz im Zylinderrohr 3 schon eingelassen, sodass die Gruppe an der gewünschten Stelle aufsetzt und damit richtig positioniert ist. Mittels Eindrehen der Wellenmutter 6 und aufgrund der Anschrägung 14, resp. Kehlung 14a wird der oder die Sprengringe 5 aufgeweitet und drücken sich in die jeweiligen Ringnuten 4 hinein und führen zu einer spielfreien Verbindung zwischen Schott 2 und Zylinderrohr 3.

[0032] Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht eines Blasenspeicherzylinders 26 mit den Schotten 2 im Zylinderrohr 3, der darin liegenden Ringnuten 4 und der Wellenmutter 6, den Sprengringen 5, den Radialdichtungen 7, dem Axialsicherungsring 23, der Blase 27, sowie dem Sperrventil 28 und dem Befüllungsanschluss 29 und der Innenauskleidung 30.

[0033] Der Vorteil der einfachen Herstellung eines Wirkzylinders 1 mittels der obgenannten Konstruktion, kann auch für andere Zylinderapplikationen angewendet werden, wie z.B. bei einem Blasenspeicherzylinder 26, welcher hierzu keine Schweissnaht aufweist und damit verschiedene Blasengrössen sicher, schnell und einfach realisierbar sind. Vom Aufbau gleicht der Blasenspeicherzylinder 26 der in Fig. 4aufgezeigten Wirkzylinder 1 Konstruktion, indem statt am vorderen Schott 2 einer Kolbenstangenbohrung 16, an dieser Stelle der Befüllungsanschluss 29 angebracht ist, an welchem die Blase 27 befestigt ist, sowie die Innenauskleidung 30, die eine gerundete Form aufweist, sodass bei praller Blase 27, diese möglichst optimal im Zylinderrohr 3 liegen kann. Die Innenauskleidung 30 und die Innenseite des Wirkzylinder 1 lassen sich auch mit einer Beschichtung auskleiden, sodass die Blase 28 nicht mit ihrer Aussenseite am Wirkzylinder 1 haften kann. Bekannterweise befindet sich im Raum B Hydrauliköl, während in der Blase 27, dem Raum C, sich ein unter Druck stehendes Gas befindet. Um sicherzustellen, dass beim Befüllen der Blase 27 diese mitsamt dem Schott 2 nicht in das Zylinderrohr 3 fällt, wird hierzu ebenfalls der Axialsicherungsring 23 befestigt. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich das andere Schott 2, welches ein Sperrventil 28 aufweist und den Fluideinführungsstutzen 10 und die Fluidbohrung 15 beinhaltet. Die Befestigung des Schotts 2 erfolgt ebenso mittels des Sprengrings 5 in der Ringnut 4 und das Ganze wird mittels der Wellenmutter 6, welche gegen den Sprengring 5 drückt, gehalten. Die Abdichtung des Fluids gegenüber der Umwelt erfolgt ebenfalls mittels der Radialdichtungen 7 an beiden Schotts 2. Nicht gezeigt ist die Halterung am Schott 2, um den Blasenspeicherzylinder 26 liegend oder stehend an einem Hydraulikaggregat zu montieren.

[0034] Fig. 6 zeigt eine Frontansicht eines Wirkzylinders 1 mit dem Zylinderrohr 3 und der darin angebrachten Sprengringsegmente 5a. Die Montage eines Sprengrings 5 ist unter Umständen nicht so einfach zu bewerkstelligen, insbesondere bei starken Drähten, welche sich schwer komprimieren lassen. Aus diesem Grund wird gerne ein Seegering genommen, welcher aber bei hoher Last das Zylinderrohr 3 zerstört. Mittels Sprengringsegmenten 5a lässt sich dieses Problem elegant lösen. Dazu sind zwei Varianten besonders günstig, einerseits die Variante mit in einer Richtung geschnittenen Sprengringe 5, sodass die einzelnen daraus entstandenen Sprengringsegmente 5a sich einfach in Pfeilrichtung ein und ausbauen lassen. Dafür braucht es zwei verschiedenartig geschnittene Sprengringsegmente 5a. In der zweiten Variante sind die Sprengringsegmente 5a alle gleich und so geschnitten, dass der Schnitt in etwa zum Zentrum des Zylinderrohrs 3 hinweist. Der Nachteil ist, dass zwischen den Sprengringsegmenten 5a es eine grössere oder zumindest zwischen zwei Sprengringsegmenten 5a es eine relativ grosse Lücke braucht, um die einzelnen Sprengringsegmente 5a einbauen und wieder herausnehmen zu können. Als Demontagehilfe sind einerseits die Längsnut 19 gedacht oder die Demontagebohrung 19a, mit welchem mittels Stift oder ähnlichem, das entsprechende Sprengringsegment 5a herausgedrückt werden kann.

[0035] Normalerweise hat jedes Schott 2 eine Nase, aus welches sich z.B. die Kolbenstangendichtung 17 befindet oder in der Verlängerung das Gewinde 13, sodass beim Einschieben der Schotte 2 in die Sprengringsegmente 5a, die Nase diese radial hält. Fehlt diese Nase, so ist es vorteilhaft die Sprengringsegmente mittels eines Halterings 38 zu sichern oder sonst, ganz allgemein als Montagehilfe zu benutzen.

[0036] Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Wirkzylinders 1 als Teleskopzylinder 31 mit den Schotten 2 im Zylinderrohr 3, der darin liegenden Ringnuten 4 und Wellenmutter 6, den Sprengringen 5, den Radialdichtungen 7, den Befestigungsaugen 9, dem Fluideinführungsstutzen 10, der geführten Teleskopkolbenstange 32 mit der Kolbenführung 33, der internen Hubbegrenzung 34 und der zweiten, standardüblichen Kolbenstange 11 mit seinem Kolben 12 und dem vorderen Befestigungsauge 9, als auch einem Luftfiltermittel 35 resp. Faltenbalg 36.

[0037] Die konstruktive Ausführung der vorgängigen Darstellungen Fig. 1-4 und Fig. 6lassen sich auch auf den Teleskopzylinder 31 übertragen, wobei eine Teleskopkolbenstange 32 hinzukommt und eine Kolbenführung 33 diese führt. An der nach aussen gerichteten Seite der Teleskopkolbenstange 32 ist ein Schott 2 und auf der gegenüberliegenden Seite eine Hubbegrenzung 34 angebracht, sodass der Hub der Kolbenstange 11 in der Teleskopkolbenstange 32 entsprechend begrenzt ist. Bei einem einseitig hydraulisch beaufschlagten Teleskopzylinder 31 wird das Hydrauliköl in den Kolbenraum A eingeführt und die Fläche des Kolbens 12 und die Fläche der Kolbenführung 33 abzüglich der Innenkolbenseite 33a wirken als Kraftflächen bei Druckbeaufschlagung durch das Hydrauliköl. Der Kolbenraum A1 reduziert zwar die Maximalkraft des Teleskopzylinders 31, vereinfacht aber die Herstellung des Produktes. Bezüglich des Kolbenraums A2, in welchen in dieser Ausführung mit einem gedichteten Kolben 12 kein Hydrauliköl einströmt, bildet sich ein Luftraum D. Weist die Kolbenstange 11 noch eine Kolbenstangendichtung am Schott 2 auf, ist es vorteilhaft, dass die Luft beim Ausfahren des Kolbens 12 nicht komprimiert wird, sowie beim Einfahren des Kolbens 12, kein Vakuum im Luftraum D entstehen kann. Deshalb befindet an der Teleskopkolbenstange 32 oder am dortigen Schott 2 eine Durchführung 37, an welcher ein hydrophober Luftfilter 35 oder ein Faltenbalg 36, der auch mittels einer Leitung an einer günstigen Stelle, angebracht werden kann und somit die Luft im Luftraum D als Luftsäule sich quasi drucklos bewegen lässt. Je nach Ausführung des Teleskopzylinders 31, können mehrere Teleskopkolbenstangen 32 mit entsprechenden unterschiedlichen Durchmessern verbaut werden und damit mittels einer bescheidenen Länge eines Zylinderrohrs 3, einen sehr langen Hub generieren.

[0038] Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Bezugszeichenliste

[0039] <tb>1<sep>Wirkzylinder <tb>2<sep>Schott <tb>3<sep>Zylinderrohr <tb>4<sep>Ringnut <tb>5<sep>Sprengring <tb>5a<sep>Sprengringsegment <tb>6<sep>Wellenmutter <tb>6a<sep>Schulter <tb>7<sep>Radialdichtung <tb>8<sep>Abdeckung <tb>9<sep>Befestigungsauge <tb>10<sep>Fluideinführungsstutzen <tb>11<sep>Kolbenstange <tb>12<sep>Kolben <tb>13<sep>Gewinde <tb>13a<sep>Gewindering <tb>14<sep>Anschrägung <tb>14a<sep>Kehlung <tb>15<sep>Fluidbohrung <tb>16<sep>Kolbenstangenbohrung <tb>17<sep>Kolbenstangendichtung <tb>17a<sep>Dichtungseinstich <tb>18<sep>Schnappmittel <tb>19<sep>Längsnut <tb>19a<sep>Demontagebohrung <tb>20<sep>Kolbendichtung <tb>21<sep>Sicherungssprengring <tb>22<sep>Sicke <tb>23<sep>Axialsicherungsring <tb>24<sep>Zwischenstück <tb>25<sep>Verlängerung <tb>26<sep>Blasenspeicherzylinders <tb>27<sep>Blase <tb>28<sep>Sperrventil <tb>29<sep>Befüllungsanschluss <tb>30<sep>Innenauskleidung <tb>31<sep>Teleskopzylinder <tb>32<sep>Teleskopkolbenstange <tb>33<sep>Kolbenführung <tb>33a<sep>Innenkolbenseite <tb>34<sep>Hubbegrenzung <tb>35<sep>Luftfiltermittel <tb>36<sep>Faltenbalg <tb>37<sep>Durchführung <tb>38<sep>Haltering <tb>A, A1, A2<sep>Kolbenraum <tb>B<sep>Hydraulikölraum <tb>C<sep>Gasraum <tb>D<sep>Luftraum <tb>S<sep>Schulterkante

Claims (8)

1. Wirkzylinder (1) dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkzylinder (1) ein Zylinderrohr (3) umfasst in welchem eine oder mehrere innen- oder aussenliegend Ringnuten (4) oder Sicken (22) angebracht sind, welche Sprengringe (5) oder Sprengringsegmente (5a) aufnehmen die sich gegen die Schotten (2) anlehnen, welche eine Anschrägung (14) oder eine Kehlung (14a) aufweisen, oder mittels der Wellenmutter (6) die Schotten (2) an die Sprengringe (5) oder Sprengringsegmente (5a) herangezogen werden und die Wellenmutter (6) gegen die Sprengringe (5) drückt oder die Schulter 6a gegen die Schulterkante (S) des Zylinderrohrs (3) presst oder die Sprengringe (5) am Innendurchmesser der Schotten (2) anliegen und mittels Eindrehen der Wellenmutter (6) auf dem Gewinde (13) die Sprengringe sich spreizen und in die Ringnut (4) eingepresst werden und mittels der Wellenmutter (6) oder Abdeckung (8) oder Axialsicherungsring (23) ein axiales Verschieben der Schotten (2) ins Innere des Wirkzylinders (1) verhindern oder ein Sicherungssprengring (21) am Schott (2) ein axiales Verschieben des Schotts (2) nach aussen verhindert.

2. Wirkzylinder (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schotten (2) weitere technische Mittel (7, 10,15, 16, 17, 19, 19a, 35, 36),umfassen welche sind eine Radialdichtung (7) und ein Fluideinführungsstutzen (10) und Kolbenstangenbohrung (16) und Dichtungseinstich (17) oder und Längsnut (19) oder und Sicke (22) oder und Fluidbohrungen (15) oder und Gewinde (13) oder und Luftfiltermittel (35) oder Faltenbalg (36) oder und Messmittel oder und Hubsperre oder und Endlagendämpfung.

3. Wirkzylinder (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kehlung(14a) in etwa dem Querschnittprofil des Runddrahtes des Sprengrings (5) entspricht oder und dass die jeweilige Ringnut (4) ausgedreht oder rundgepresst ist und in etwa dem Querschnittprofil des Runddrahtes des Sprengrings (5) entspricht.

4. Wirkzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Serie eingelegten Sprengringe (5) divergierende Spannkräfte aufweisen.

5. Wirkzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Zylinderrohr (3) sich an jeder Seite mehrere Ringnuten (3) befinden, in die Sprengringe (5) eingelassen sind und zwischen diesen Sprengringen (5) jeweils ein Zwischenstück (24) angebracht ist.

6. Wirkzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aussenseite des Zylinderrohrs (3) ein Kragen und eine Sicke (22) geformt sind.

7. Wirkzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkzylinder (1) ein Fluidzylinder oder ein Elektrospindelzylinder oder ein Speichermittel in Form eines Membran-, Blasen-, oder Kolbenspeicher ist.

8. Wirkzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkzylinder (1) ein Teleskopzylinder (31) darstellt und eine oder mehrere Teleskopkolbenstangen (32) aufweisen.