DE102006031365A1 - Cylinder e.g. hydraulic cylinder, tube e.g. tubular piston, producing method for lorry, involves centering tube segments such that contact surfaces are positioned opposite to each other, where segments have smaller length than piston - Google Patents

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Abstract

The method involves providing prefabricated cylinder tube segments e.g. piston end piece (5) and tubular piston middle piece, at front sided-contact surfaces, where the segments are made of steel. The segments are centered such that the surfaces are positioned opposite to each other and an outer center frame of one of the segments overlaps with the other segment at axial ends, where the segments have smaller length than a tubular piston (3). The segments are welded together at the contact surfaces by a laser radiation or an electron radiation : An independent claim is also included for a kit for producing a cylinder tube.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinderrohres für einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder.The The invention relates to a method for producing a cylinder tube for one hydraulic or pneumatic cylinder.

Zylinderrohre für hydraulische Zylinder sind üblicherweise aus einem Stahl gefertigt und weisen Rohrinnenflächen auf, welche als Führungsflächen für einen betreffenden Kolben hohe Rohroberflächengüte und somit geringe Rauigkeit haben. Ferner weisen Zylinderrohre für hydraulische Zylinder häufig innen konturierte Bereiche mit unterschiedlichen Durchmessern auf, etwa Dichtungsaufnahmen, Anschlagschultern für einen Kolben oder ggf. Befestigungszonen für mechanische Anschlussmittel.cylinder tubes for hydraulic Cylinders are common made of a steel and have inner pipe surfaces, which serve as guide surfaces for a relevant piston high Rohroberflächenqualität and thus low roughness to have. Furthermore, cylinder tubes for hydraulic cylinders often have inside contoured areas with different diameters, such as Sealing mounts, stop shoulders for a piston or possibly fastening zones for mechanical Connection means.

Unter den Begriff Zylinderrohr soll in der Terminologie der vorliegenden Anmeldung z. B. auch ein Hohlkolben eines Teleskopzylinders fallen und ebenso das Gehäuse-Zylinderrohr eines einstufigen hydraulischen oder pneumatischen Zylinders.Under The term cylinder tube should be in the terminology of the present Registration z. B. also fall a hollow piston of a telescopic cylinder and also the housing cylinder tube a single-stage hydraulic or pneumatic cylinder.

Insbesondere bei verhältnismäßig langen Zylinderrohren, wie sie etwa bei hydraulischen Kippzylindern von Kipperfahrzeugen vorgesehen sind, ist es aufwendig, die gewünschten Innenkonturen zu fertigen und die erforderliche Oberflächengüte im Kolbenführungsbereich herzustellen. Dies gilt insbesondere für axial von den stirnseitigen Enden weiter entfernt innen liegende Zylinderrohrbereiche.Especially with relatively long cylinder tubes, such as with hydraulic tilt cylinders of dump trucks are provided, it is expensive to produce the desired inner contours and the required surface finish in the piston guide area manufacture. This is especially true for axially of the frontal Ends further inward cylinder tube areas.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, welches die Zylinderrohrherstellung, insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Erleichterung der Innenkontur- und Innenoberflächenpräparation vereinfacht. Unter einem weiteren Aspekt ist es ferner Aufgabe der Erfindung, einen Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres bereitzustellen, welcher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung finden kann.task the present invention is to provide a method which is the cylinder tube production, especially from the point of view the relief of the inner contour and inner surface preparation simplified. In a further aspect, it is also the task of Invention to provide a kit for manufacturing a cylinder tube, which in the inventive method Can be used.

Gemäß Anspruch 1 umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Zylinderrohres für einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder die folgenden Schritte:

  • – Bereitstellen wenigstens zweier vorgefertigter, an stirnseitigen Anschlussflächen axial aneinander anzuschließender Zylinderrohrsegmente aus Metall, insbesondere Stahl, von denen wenigstens eines an einem eine stirnseitige Anschlussfläche aufweisenden axialen Ende einen Außenzentrierrahmen für das andere Zylinderrohr aufweist,
  • – Zentrieren der Zylinderrohrsegmente, so dass die stirnseitigen Anschlussflächen der beiden Zylinderrohrsegmente einander gegenüberliegen und der Außenzentrierrahmen des einen Zylinderrohrsegmentes das andere Zylinderrohrsegment an dessen die stirnseitige Anschlussfläche aufweisenden axialen Ende radial außen überlappt, und
  • – Zusammenschweißen der beiden Zylinderrohrsegmente an deren einander gegenüberliegenden stirnseitigen Anschlussflächen durch Strahlungsenergieeintrag, insbesondere mittels Laserstrahlung oder Elektronenstrahlung.
According to claim 1, the method according to the invention for producing a cylinder tube for a hydraulic or pneumatic cylinder comprises the following steps:
  • Providing at least two prefabricated cylinder tube segments made of metal, in particular steel, which are to be connected axially to one another at the end faces, of which at least one axial end has an outer centering frame for the other cylindrical tube at an axial end which has an end face
  • - Centering of the cylinder tube segments, so that the front-side contact surfaces of the two cylinder tube segments face each other and the Außenzentrierrahmen of a cylinder tube segment overlaps the other cylinder tube segment at its end face connecting surface having axial end radially outward, and
  • - Welding the two cylinder tube segments at their opposite end faces by radiation energy input, in particular by means of laser radiation or electron radiation.

Da jedes der Zylinderrohrsegmente jedes für sich eine kleinere Länge als das daraus herzustellende Zylinderrohr hat, ist die Konturgebung und Oberflächenbearbeitung der Innenseiten der Rohrsegmente einfacher, als dies bisher bei konventionellen Zylinderrohren nach dem Stand der Technik der Fall war.There each of the cylinder tube segments each individually a smaller length than the cylinder tube to be made from this is the contouring and surface treatment the inner sides of the pipe segments easier than previously at Conventional cylindrical tubes of the prior art was the case.

Formgebungs- und Oberflächenbearbeitungswerkzeuge können bei den relativ kurzen Zylinderrohrsegmenten von den offenen Stirnseiten her eingeführt werden, so dass sie zuverlässig und präzise sämtliche zu bearbei tenden Zonen im Inneren der Zylinderrohrsegmente erreichen können. Zylinderrohrsegmente mit aufwendiger Innenkontur sollten daher axial relativ kurz gewählt werden, wohingegen Zylinderrohrsegmente mit rein kreiszylindrischer Innenfläche ohne Innendurchmesservariationen relativ lang vorgefertigt sein können.shaping and finishing tools can at the relatively short cylinder tube segments of the open end faces introduced be so reliable and precise all reach machined border zones inside the cylinder tube segments can. Cylinder tube segments with complex inner contour should therefore be axial chosen relatively short whereas cylinder tube segments are purely circular cylindrical palm be prefabricated relatively long without inner diameter variations can.

Vorzugsweise werden die Zylinderrohrsegmente vor dem Verschweißen schon so weit vorgefertigt, dass ihre Rohrinnenflächen im Wesentlichen bereits Endbearbeitungszustand für das Zylinderrohr aufweisen.Preferably Be the cylinder tube segments before welding already prefabricated so far that their pipe inner surfaces essentially already Finishing state for having the cylinder tube.

Die innenseitig bereits präzise vorgefertigten Zylinderrohrsegmente werden erfindungsgemäß zu einem kompletten Zylinderrohr durch Strahlungsschweißen, vorzugsweise Laserschweißen oder ggf. Elektronenstrahlschweißen miteinander verbunden.The already accurate on the inside prefabricated cylinder tube segments are inventively a complete cylinder tube by radiation welding, preferably laser welding or if necessary electron beam welding connected with each other.

Dabei ist es wichtig, dass die Zylinderrohrsegmente präzise koaxial zentriert sind. Zum Zweck der Zentrierung weist jedes Paar aneinander anzufügender Zylinderrohrsegmente an einem Zylinderrohrsegment einen Außenzentrierrahmen für das andere Zylinderrohrsegment auf. Bei diesem Außenzentrierrahmen handelt es sich vorzugsweise um einen Außenzentrierring, welcher das betreffende axiale Ende des anderen Zylinderrohrsegments zentrierend aufnimmt und es dabei radial außen überlappt.there It is important that the cylinder tube segments are accurately centered coaxially. For the purpose of centering, each pair has cylinder tube segments to be fitted to one another on one cylinder tube segment an outer centering frame for the other cylinder tube segment on. In this exterior center frame it is preferably an outer centering, which the centering respective axial end of the other cylinder tube segment absorbs and overlaps it radially outward.

Das Verschweißen erfolgt nun vorzugsweise so, dass der Schweißstrahl von radial außen auf das Zylinderrohrsegment mit dem Zentrierrahmen vorzugsweise orthogonal zur Rohrachse und in der Verbindungsebene der beiden miteinander zu verschweißenden Zylinderrohrsegmente gerichtet wird. Außen auf dem Außenzentrierrahmen, der vorzugsweise als Außenzentrierring gestaltet ist, kann eine Zielmarkierung für den Schweißstrahl vorgesehen sein. Der Schweißstrahl trifft somit außen auf das Zylinderrohrsegment nahe an dem Zentrierring auf, wobei die durch Strahlungsabsorption entstehende Wärme zu dem zu verschweißenden Bereich an der Stoßstelle der betreffenden Zylinderrohrsegmente fließt, um dort eine für den Schweiß vorgang ausreichende Temperaturerhöhung zu verursachen. Es wird somit auch durch den Überwurf der Außenzentrierung hindurch die zum Schweißen nötige Energie zur gewünschten Schweißstelle transportiert.The welding is now preferably carried out so that the welding beam is directed from the radially outside to the cylinder tube segment with the centering preferably orthogonal to the tube axis and in the connecting plane of the two cylinder tube segments to be welded together. Externally on the outer centering frame, which is preferably designed as an outer centering ring, a target mark for the welding beam can be provided be. The welding beam thus impinges on the outside of the cylinder tube segment close to the centering ring, wherein the heat resulting from radiation absorption flows to the region to be welded at the joint of the respective cylinder tube segments to cause there a sufficient temperature increase for the welding operation. It is thus transported through the cover of the outer centering through the necessary energy for welding to the desired weld.

Es können auch mehr als nur zwei Zylinderrohrsegmente auf die vorstehend angesprochene Art kombiniert werden, wobei an einer betreffenden Verbindungsstelle jeweils ein Zylinderrohrsegment einen Außenzentrierrahmen, insbesondere Außenzentrierring, für das andere Zylinderrohrsegment aufweist. Das Verschweißen mittels Schweißstrahl, insbesondere Laserstrahl, erfolgt an allen Verbindungsstellen vorzugsweise gleichartig.It can also more than just two cylinder tube segments on the above-mentioned Art be combined, wherein at a respective junction in each case one cylinder tube segment an outer centering frame, in particular outer centering ring, for the having other cylinder tube segment. Welding by means of Welding beam, in particular laser beam, preferably takes place at all connection points similar.

Vorzugsweise werden Zylinderrohrsegmente verwendet, die an ihren eine stirnseitige Anschlussfläche aufweisenden axialen Enden eine ringförmige Ausnehmung am Innenumfang haben. Beim Aneinanderfügen zweier solcher Zylinderrohrsegmente bilden die ringförmigen Ausnehmungen am Innenumfang eine gemeinsame nutartige Vertiefung in der zur Zylinderrohrachse vorzugsweise orthogonalen Verbindungsebene der miteinander zu verschweißenden Zylinderrohrsegmente. Beim Schweißen kann diese Vertiefung in der Rohrinnenfläche Schweißaufwurf aufnehmen, so dass kein beim Schweißen angeschmolzenes und wiedererstarrtes Material über die genannte Vertiefung hinaus radial nach innen zur Rohrachse hin vorsteht. Eine Nachbearbeitung der Innenflächenbereiche des Zylinderrohres an den Schweißstellen erübrigt sich daher im Normalfall. Des Weiteren erlaubt die durch die ringförmigen Ausnehmungen gebildete Vertiefung an der gemeinsamen Verbindungsstelle der Zylinderrohrsegmente eine optische bzw. visuelle Kontrolle des Schweißergebnisses.Preferably Cylinder tube segments are used, which at their one end terminal area having axial ends an annular recess on the inner circumference to have. When joining together two such cylinder tube segments form the annular recesses on the inner circumference a common groove-like depression in the cylinder tube axis preferably orthogonal connecting plane of the cylinder tube segments to be welded together. When welding This recess can accommodate in the pipe inner surface Schweißaufwurf, so that no when welding melted and re-solidified material over said recess also protrudes radially inward toward the tube axis. A post-processing the inner surface areas Therefore, the cylinder tube at the welds is normally unnecessary. Of Further allows the formed by the annular recesses Recess at the common junction of the cylinder tube segments a Visual or visual inspection of the welding result.

Nach dem Zusammenschweißen der Zylinderrohrsegmente zu einem Zylinderrohr kann es vorgesehen sein, dass das Zylinderrohr einer Material abnehmenden Bearbeitung an der Rohraußenseite unterzogen wird. Dabei können z. B. die Zentrierringe durch Drehen abgetragen werden und ggf. eine variierende Außenkontur des Zylinderrohrs hergestellt werden, etwa unter Ausbildung von äußeren Zentrierbunden oder Führungsbunden. Das Durchschweißen durch das Aufmaß des Zentrierringes hindurch schafft eine günstige, annähernd symmetrische Wärmeverteilung um die gewünschte Schweißverbindungsstelle herum. Dies wirkt sich positiv auf das Schweißergebnis aus und dient der Vermeidung von Verzug an den Verbindungsstellen.To welding together the cylinder tube segments to a cylinder tube can be provided be that the cylinder tube of a material decreasing machining subjected to the outside of the pipe becomes. It can z. B. the centering rings are removed by turning and possibly a varying outer contour be made of the cylinder tube, such as the formation of outer Zentrierbunden or leadership bonds. The through welding through the oversize of Through centering creates a favorable, nearly symmetrical heat distribution to the desired Welding joint around. This has a positive effect on the welding result and is used by the Avoidance of distortion at the connection points.

Wie schon erwähnt, ist Gegenstand der Erfindung auch ein Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres, insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei der Bausatz gekennzeichnet ist durch ein erstes Zylinderrohrsegment und ein zweites Zylinderrohrsegment, wobei die beiden Zylinderrohrsegmente stirnseitige Anschlussflächen aufweisen, an denen sie durch Schweißen axial miteinander zu verbinden sind, wobei das erste Zylinderrohrsegment an seinem die Anschlussfläche für das zweite Zylinderrohrsegment aufweisenden stirnseitigen Ende oder das zweite Zylinderrohrsegment an seinem die Anschlussfläche für das erste Zylinderrohrsegment aufweisenden stirnseitigen Ende einen Außenzentrierrahmen zur Aufnahme des betreffenden stirnseitigen Endes des jeweiligen anderen Zylinderrohrsegmentes aufweist.As already mentioned, The invention is also a kit for the production of a Cylinder tube, in particular by the method according to the invention, wherein the kit is characterized by a first cylinder tube segment and a second cylinder tube segment, wherein the two cylinder tube segments front connection surfaces have, at which they connect axially by welding are, wherein the first cylinder tube segment at its the connection surface for the second Cylinder tube segment having front end or the second Cylinder tube segment at its the connection surface for the first cylinder tube segment having frontal end an Außenzentrierrahmen for recording the relevant end face of the respective other cylinder tube segment having.

Es können auch mehr als zwei Zylinderrohrsegmente zur Herstellung des Zylinderrohres in dem Bausatz vorgesehen sein.It can also more than two cylinder tube segments for the production of the cylinder tube be provided in the kit.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Bausatzes weisen die Rohrinnenflächen der Zylinderrohrsegmente bereits im Wesentlichen Endbearbeitungszustand für das Endprodukt auf. Auch kann es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Bausatzes vorgesehen sein, dass einzelne Zylinderrohrsegmente auch am Außenumfang bereits im Wesentlichen Endbearbeitungszustand aufweisen.According to one preferred development of the kit, the pipe inner surfaces of the Cylinder tube segments already essentially finished state for the End product on. Also it can according to a preferred embodiment the kit be provided that individual cylinder tube segments also on the outer circumference already essentially have finishing state.

Vorzugsweise sind die Zylinderrohrsegmente mit ihren Außenzentrierrahmen bzw. Außenzentrierringen jeweils einstückig zusammenhängend aus dem gleichen Material gebildet. Bei diesem Material handelt es sich vorzugsweise um einen für die Herstellung von hydraulischen Zylindern typi schen Stahl.Preferably are the cylinder tube segments with their Außenzentrierrahmen or Außenzentrierringen each in one piece coherently made of the same material. This material is it is preferably a for the production of hydraulic cylinders typi rule steel.

Gemäß einer Weiterbildung des Bausatzes nach der Erfindung haben die Zylinderrohrsegmente an ihren eine jeweilige stirnseitige Anschlussfläche aufweisenden axialen Enden eine ringförmige Ausnehmung am Innenumfang, die in der oben erläuterten Weise dazu dient, Schweißaufwurf aufzunehmen und eine optisch-visuelle Kontrolle des Durchschweißergebnisses zu ermöglichen.According to one Further development of the kit according to the invention have the cylinder tube segments their respective end face connecting surface having axial ends an annular Recess on the inner circumference, which serves in the manner explained above, Schweißaufwurf and a visual-visual inspection of the Durchschweißergebnisses to enable.

Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass außen an einem jeweiligen Außenzentrierrahmen eine Zielmarkierung für einen Schweißstrahl, insbesondere Laserstrahl vorgesehen ist. Bei dieser Zielmarkierung kann es sich z. B. um eine umlaufende Kerbe, einen Aufdruck oder dgl. handeln.Of Furthermore, it may be provided that on the outside on a respective outer centering frame a target mark for a welding beam, in particular Laser beam is provided. This target can be z. B. a circumferential notch, a print or the like. Act.

Eine Ausführungsvariante der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.A variant The invention will be described below with reference to the figures explained in more detail.

1a und 1b zeigen in einer perspektivischen Darstellung einen Teleskopzylinder im eingezogenen Zustand und im ausgefahrenen Zustand. 1a and 1b show in a perspective view a telescopic cylinder in a pulled state and in the extended state.

2a, 2b und 2c zeigen drei Zylinderrohrsegmente in einer Längsschnitt-Seitenansicht als Beispiel für einen Bausatz nach der Erfindung. 2a . 2 B and 2c show three cylinder tube segments in a longitudinal sectional side view as an example of a kit according to the invention.

2d zeigt ein in 2a bei d gekennzeichnetes Detail in Vergrößerung. 2d shows an in 2a Enlarged detail at d.

2e zeigt ein in 2c bei e markiertes Detail in Vergrößerung. 2e shows an in 2c Enlarged detail at e.

3 zeigt die Zylinderrohrsegmente aus den 2a–2c im zusammengesetzten Zentrierzustand in Längsschnitt-Seitenansicht vor dem Schweißen. 3 shows the cylinder tube segments from the 2a - 2c in the assembled centering state in longitudinal section side view before welding.

4 zeigt das aus den Zylinderrohrsegmenten hergestellte Zylinderrohr in Längsschnitt-Seitenansicht. 4 shows the cylinder tube made from the cylinder tube segments in longitudinal section side view.

5 zeigt eine Abwandlung der Verbindungsstelle zwischen zwei Zylinderrohrsegmenten. 5 shows a modification of the joint between two cylinder tube segments.

Bei dem hydraulischen Zylinder 1 gemäß 1a und 1b handelt es sich um einen Kippzylinder für ein Kipperfahrzeug. Der Kippzylinder 1 ist als Teleskopzylinder ausgebildet und umfasst mehrere Teleskopstufen mit einem Außenzylinderrohr 2, drei Hohlkolben 3, 4 und 5 und ein Kolbenstangenendstück 6.At the hydraulic cylinder 1 according to 1a and 1b it is a tilt cylinder for a dump truck. The tilting cylinder 1 is designed as a telescopic cylinder and includes several telescopic stages with an outer cylinder tube 2 , three hollow pistons 3 . 4 and 5 and a piston rod end piece 6 ,

Teleskopzylinder der in 1a und 1b gezeigten Bauart sind an sich bekannt.Telescopic cylinder of in 1a and 1b shown type are known per se.

Im Folgenden wird die Herstellung eines Zylinderrohres aus dem Bausatz gemäß 2a–2c nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert. Bei dem Zylinderrohr kann es sich z. B. um den Hohlkolben 3 aus 1b handeln. Der Bausatz umfasst als erstes Zylinderrohrsegment ein Kolbenendstück 5, als zweites Zylinderrohrsegment ein längliches Hohlkolbenmittelstück 7 und als drittes Zylinderrohrsegment ein Hohlkolbenendstück 9. Das zweite Zylinderrohrsegment 7 hat eine kreiszylindrische Rohrinnenfläche 11 und über seine axiale Länge gleichbleibenden Innendurchmesser, abgesehen von randseitigen ringförmigen Ausnehmungen 13, 14, deren Bedeutung des Weiteren noch erläutert wird.The following is the preparation of a cylinder tube from the kit according to 2a - 2c explained by the method according to the invention. In the cylinder tube may be z. B. to the hollow piston 3 out 1b act. The kit comprises as the first cylinder tube segment a piston end 5 , As the second cylinder tube segment an elongated hollow piston center piece 7 and as the third cylinder tube segment, a hollow piston end piece 9 , The second cylinder tube segment 7 has a circular cylindrical pipe inner surface 11 and over its axial length constant inner diameter, apart from marginal annular recesses 13 . 14 whose meaning will be explained further below.

Das relativ lange zweite Rohrsegment 7 ist bereits so weit vorgefertigt, dass die Rohrinnenfläche 11 und vorzugsweise die Außenmantelfläche 15 im Wesentlichen Endbearbeitungszustand aufweisen.The relatively long second pipe segment 7 is already prefabricated so far that the pipe inner surface 11 and preferably the outer circumferential surface 15 have substantially finishing state.

Die als Hohlkolbenendstücke präparierten Zylinderrohrsegmente 5 und 9 weisen innen bereits einen hohen Fertigungsgrad auf, wobei sämtliche Rohrinnenflächen 16, 17 schon in ihrem Endbearbeitungszustand vorliegen. Insbesondere das erste Zylinderrohrsegment 5 hat innen wechselnde Konturen, d.h. Bereiche mit unterschiedlichen Innendurchmessern.The cylinder tube segments prepared as hollow piston end pieces 5 and 9 already have a high degree of production inside, with all pipe inner surfaces 16 . 17 already in their final state. In particular, the first cylinder tube segment 5 has inside contours, ie areas with different inner diameters.

Diese Bereiche sind insbesondere bei den recht kurzen Zylinderrohrsegmenten 5 und 9 mit einfachen Mitteln in der geforderten hohen Präzision herstellbar, da für das Einführen spanabhebender Werkzeuge beide offenen Stirnseiten der Zylinderrohrsegmente zur Verfügung stehen.These areas are especially in the case of the rather short cylinder tube segments 5 and 9 can be produced with simple means in the required high precision, since both open end faces of the cylinder tube segments are available for the introduction of cutting tools.

Die Zylinderrohrsegmente 5–9 können in der in 3 gezeigten Weise zusammengesteckt werden, um sie in Bezug auf die Zylinderrohrachsen 19 zu zentrieren.The cylinder tube segments 5 - 9 can in the in 3 shown manner to them with respect to the Zylinderrohrachsen 19 to center.

Die endseitigen Zylinderrohrsegmente 5 und 9 weisen hierzu einen jeweiligen Außenzentrierrahmen 21 bzw. 23 für das mittlere Zylinderrohrsegment 7 auf. Die Außenzentrierrahmen 21, 23 sind Zentrierringe, die axial über die stirnseitigen Anschlussflächen 24 bzw. 25 der äußeren Zylinderrohrsegmente 5, 9 vorstehen. Die Innendurchmesser der Außenzentrierringe 21 und 23 entsprechen bis auf geringe Toleranz im Wesentlichen dem Außendurchmesser des mittleren Zylinderrohrsegmentes 7, so dass das mittlere Zylinderrohrsegment 7 mit seinen entgegengesetzten axialen Enden 27, 29 im Wesentlichen passgenau, insbesondere mit Presspassung in die Zentrierringe 21, 23 eingesetzt werden kann. Der Passsitz sollte so stabil sein, dass die zentrierte Gruppe für den Schweißvorgang bequem als Einheit gehandhabt werden kann und nicht aufgrund des Eigengewichtes der Rohrsegmente auseinanderfallen kann. Die stirnseitige Anschlussfläche 31 des Zylinderrohrsegmentes 7 wird an die Anschlussfläche 21 des Zylinderrohrsegmentes 5 herangeführt, wohingegen die stirnseitige Anschlussfläche 33 des Zylinderrohrsegmentes 7 an die stirnseitige Anschlussfläche 25 des Zylinderrohrsegmentes 9 herangeführt wird, so dass die Außenzentrierringe 21, 23 das mittlere Zylinderrohrsegment 7 an dessen die stirnseitigen Anschlussflächen 31, 33 aufweisenden axialen Enden 27, 29 radial außen überlappt, wie dies in 3 zu erkennen ist. Dabei treffen die ringförmigen Ausnehmungen 13, 14 am Innenumfang des Zylinderrohrsegmentes 7 auf entsprechende innenumfängliche Ausnehmungen 35, 37 an den Anschlussflächen 24 bzw. 25 der endseitigen Zylinderrohrsegmente 5, 9. 2d und 2e zeigen diese Ausnehmungen 35, 37 in Detailvergrößerung. Die Ausnehmungen 13, 14 sind entsprechend komplementär geformt, so dass die aufeinander treffenden Ausnehmungen 13 und 35 gemäß 3 eine am Innenumfang umlaufende Ringnut 39 bilden, wohingegen die zueinander geführten Ausnehmungen 14 und 37 am Innenumfang die Ringnut 41 bilden.The end-side cylinder tube segments 5 and 9 For this purpose, have a respective outer center frame 21 respectively. 23 for the middle cylinder tube segment 7 on. The outer center frame 21 . 23 are centering rings, which are axial over the end faces 24 respectively. 25 the outer cylinder tube segments 5 . 9 protrude. The inner diameter of the outer centering rings 21 and 23 correspond to a small tolerance substantially the outer diameter of the middle cylinder tube segment 7 , so that the middle cylinder tube segment 7 with its opposite axial ends 27 . 29 essentially accurate fit, especially with interference fit in the centering rings 21 . 23 can be used. The fit should be so stable that the centered group can conveniently be handled as a unit for the welding operation and can not fall apart due to the dead weight of the pipe segments. The frontal connection surface 31 of the cylinder tube segment 7 gets to the pad 21 of the cylinder tube segment 5 whereas the face-side connection surface 33 of the cylinder tube segment 7 to the end face 25 of the cylinder tube segment 9 is introduced, so that the Außenzentrierringe 21 . 23 the middle cylinder tube segment 7 on whose the frontal pads 31 . 33 having axial ends 27 . 29 overlaps radially outside, as in 3 can be seen. At the same time, the annular recesses meet 13 . 14 on the inner circumference of the cylinder tube segment 7 on corresponding internal recesses 35 . 37 at the connection surfaces 24 respectively. 25 the end-side cylinder tube segments 5 . 9 , 2d and 2e show these recesses 35 . 37 in detail enlargement. The recesses 13 . 14 are correspondingly shaped complementarily, so that the mutually meeting recesses 13 and 35 according to 3 a circumferential on the inner circumference annular groove 39 form, whereas the mutually guided recesses 14 and 37 on the inner circumference of the annular groove 41 form.

Die Ringnuten 39 und 41 dienen dazu, den beim Zusammenschweißen der Zylinderrohrsegmente 5, 7 und 9 etwaig nach innen wandernden Schweißaufwurf aufzunehmen, so dass dieser keine Störkontur außerhalb der Ringnuten 39, 41 bilden kann. Ferner erlauben die Nuten 39 und 41 die Kontrolle des Durchschweißergebnisses, wobei die Schweißwurzel am fertigen Bauteil in den Nuten 39, 41 erkennbar sein sollte.The ring grooves 39 and 41 serve the purpose of welding together the cylinder tube segments 5 . 7 and 9 take any inward migrating Schweißaufwurf, so that this no interference contour outside of the annular grooves 39 . 41 can form. Furthermore, the grooves allow 39 and 41 the control of the welding result, with the weld root on the finished component in the grooves 39 . 41 should be recognizable.

Das Schweißen erfolgt durch Strahlungsenergieeintrag von radial außen. Hierzu wird der symbolisch in 3 gezeigte Schweißlaserstrahl 43 in der gemeinsamen Verbindungsebene 45 bzw. 47 der Zylinderrohrsegmente 5 und 7 bzw. 7 und 9 und somit orthogonal zu der Zylinderrohrachse 19 auf die Außenmantelfläche des betreffenden endseitigen Zylinderrohrsegmentes 5 bzw. 9 am Zentrierring 21 bzw. 23 gerichtet. Als Zielmarkierung ist eine kleine umlaufende Kerbe 49, 51 an dem jeweiligen Übergang zum Zentrierring vorgesehen. Aufgrund des radialen Überlapps des Zentrierrings 21 bzw. 23 und des darin passgenau aufgenommenen axialen Endes 27 bzw. 29 des Zylinderrohrsegmentes 7 kann die aufgrund der Strahlungsabsorption am Strahlauftreffpunkt entstehende Wärme relativ symmetrisch in Bezug auf die Verbindungsebene 45, 47 zu der gewünschten Schweißverbindungsstelle fließen. Bei diesem Laserschweißvorgang werden die einander gegenüberliegenden Anschlussflächen 24, 31 bzw. 25, 33 der Zylinderrohrsegmente 5– 9 miteinander verschweißt, so dass an den Verbindungsstellen möglichst homogene Übergänge entstehen.The welding is done by radiant energy input from radially outside. For this, the symbolic in 3 shown welding laser beam 43 in the common connection plane 45 respectively. 47 the cylinder tube segments 5 and 7 respectively. 7 and 9 and thus orthogonal to the cylinder barrel axis 19 on the outer circumferential surface of the respective end-side cylinder tube segment 5 respectively. 9 at the centering ring 21 respectively. 23 directed. The target mark is a small circumferential notch 49 . 51 provided at the respective transition to the centering ring. Due to the radial overlap of the centering ring 21 respectively. 23 and the precisely received therein axial end 27 respectively. 29 of the cylinder tube segment 7 For example, the heat generated due to the radiation absorption at the beam impingement point can be relatively symmetrical with respect to the connection plane 45 . 47 flow to the desired weld joint. In this laser welding process, the opposing pads 24 . 31 respectively. 25 . 33 the cylinder tube segments 5 - 9 welded together, so that as homogeneous as possible transitions occur at the joints.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit eine sehr gute Zentrierung der miteinander zu verbindenden Zylinderrohrsegmente 5, 7 und 9 auf der Zylinderrohrachse 19 und ferner ein weitgehend schweißverzugfreies Verbinden der Zylinderrohrsegmente unter Ausnutzung des Außenzentrierringes als Wärmebrücke.The inventive method thus allows a very good centering of the cylinder tube segments to be joined together 5 . 7 and 9 on the cylinder tube axis 19 and furthermore a largely welding distortion-free joining of the cylinder tube segments by utilizing the outer centering ring as a thermal bridge.

Nach dem Abkühlen des in 3 gezeigten Zylinderrohres erfolgt auch eine spanabhebende Außenbearbeitung, bei der im Beispielsfall das für den Außenzentrierring 21 vorgesehene radiale Übermaß vollständig abgedreht wird. Das Endprodukt ist in 4 gezeigt. Im Bereich des endseitigen Zylinderrohrsegmentes 9 erhält das Zylinderrohr 3 eine spezielle Außenkontur mit einem Zentrierbund 57 und einem Führungsbund 59, die im zusammengebauten Zustand des Teleskopzylinders gemäß 1a und 1b mit Innenführungsflächen des Zylinderrohrs 2 zusammenwirken.After cooling the in 3 shown cylindrical tube is also a machined external machining, in the case of the example for the Außenzentrierring 21 provided radial excess is completely turned off. The final product is in 4 shown. In the area of the end-side cylinder tube segment 9 receives the cylinder tube 3 a special outer contour with a centering collar 57 and a leadership alliance 59 , in the assembled state of the telescopic cylinder according to 1a and 1b with inner guide surfaces of the cylinder tube 2 interact.

Neben der oben schon angesprochenen Fertigungsvereinfachung insbesondere bei der Herstellung der Innenkonturen des Zylinderrohres 3 bietet das Verfahren nach der Erfindung auch die Möglichkeit der Materialeinsparung, da normalerweise einzelne Zylinderrohrsegmente ohne spezielle Außenkonturen mit fertigen Außenmaßen verwendet werden können, wie dies im oben erläuterten Beispielsfall für das lange mittlere Zylinderrohrsegment 7 zutrifft. Ein solches nahezu vollständig vorfertigbares Zylinderrohrsegment 7 bedarf somit am fertig verschweißten Zylinderrohr keiner weiteren spanabhebenden Bearbeitung. Es kann aufgrund seiner einfachen Rohrgeometrie mit modernen Fertigungsverfahren ohne nennenswerten Verschnitt oder Materialverlust hergestellt werden.In addition to the above-mentioned manufacturing simplification, especially in the production of the inner contours of the cylinder tube 3 the method according to the invention also offers the possibility of material savings, since normally individual cylinder tube segments can be used without special outer contours with finished outer dimensions, as in the above-explained example for the long middle cylinder tube segment 7 true. Such a nearly completely prefabricated cylinder tube segment 7 thus requires the finished welded cylinder tube no further machining. Due to its simple tube geometry, it can be produced with modern manufacturing processes without significant waste or material loss.

5 zeigt eine Variante einer Verbindungsstelle zwischen zwei Zylinderrohrsegmenten 5a und 7a. Das Zylinderrohrsegment 7a hat an seinem die Anschlussfläche 31a aufweisenden stirnseitigen Ende eine Anschlagstufe 60 für das axiale Ende 62 des Außenzentrierringes 21a. Diese Anschlagstufe 60 kann dazu benutzt werden, einen Spalt 64 zwischen den Anschlussflächen 24a und 31a festzulegen, falls ein solcher Spalt 64 für ein spezielles Schweißergebnis gewünscht sein sollte. 5 shows a variant of a joint between two cylinder tube segments 5a and 7a , The cylinder tube segment 7a has at its the connection surface 31a having front end a stop step 60 for the axial end 62 of the outer centering ring 21a , This stop step 60 can be used to create a gap 64 between the connection surfaces 24a and 31a determine if such a gap 64 should be desired for a special welding result.

Claims (17)

Verfahren zur Herstellung eines Zylinderrohres (3) für einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder (1), gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Bereitstellen wenigstens zweier vorgefertigter, an stirnseitigen Anschlussflächen (24, 31) axial aneinander anzuschließender Zylinderrohrsegmente (5, 7) aus Metall, insbesondere Stahl, von denen wenigstens eines (5) an einem eine stirnseitige Anschlussfläche (24) aufweisenden axialen Ende einen Außenzentrierrahmen (21) für das andere Zylinderrohrsegment (7) aufweist, – Zentrieren der Zylinderrohrsegmente (5, 7), so dass die stirnseitigen Anschlussflächen (24, 31) der beiden Zylinderrohrsegmente (5, 7) einander gegenüberliegen und der Außenzentrierrahmen (21) des einen Zylinderrohrsegmentes (5) das andere Zylinderrohrsegment (7) an dessen die stirnseitige Anschlussfläche (31) aufweisenden axialen Ende radial außen überlappt, – Zusammenschweißen der beiden Zylinderrohrsegmente (5, 7) an deren einander gegenüberliegenden stirnseitigen Anschlussflächen (24, 31) durch Strahlungsenergieeintrag, insbesondere mittels Laserstrahlung (43) oder Elektronenstrahlung.Method for producing a cylinder tube ( 3 ) for a hydraulic or pneumatic cylinder ( 1 ), characterized by the following steps: - providing at least two prefabricated, front-side connecting surfaces ( 24 . 31 ) axially to each other to be connected cylinder tube segments ( 5 . 7 ) of metal, in particular steel, of which at least one (5) is attached to an end face ( 24 ) has an outer centering frame (FIG. 21 ) for the other cylinder tube segment ( 7 ), - centering the cylinder tube segments ( 5 . 7 ), so that the end faces ( 24 . 31 ) of the two cylinder tube segments ( 5 . 7 ) and the outer centering frame ( 21 ) of a cylinder tube segment ( 5 ) the other cylinder tube segment ( 7 ) on whose end face ( 31 ) axially overlapping outer end, - welding together the two cylinder tube segments ( 5 . 7 ) at their opposite end faces ( 24 . 31 ) by radiant energy input, in particular by means of laser radiation ( 43 ) or electron radiation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als das betreffende eine Zylinderrohrsegment (5) ein Zylinderrohrsegment verwendet wird, bei dem der Außenzentrierrahmen (21) ein Zentrierring ist.A method according to claim 1, characterized in that as the relevant one cylinder tube segment ( 5 ) a cylinder tube segment is used in which the outer centering frame ( 21 ) is a centering ring. Verfahren zur Herstellung eines Zylinderrohres, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen Zylinderrohrsegment oder an dem anderen Zylinderrohrsegment (7) ein weiteres Zylinderrohrsegment (9) axial stirnseitig durch Strahlungsenergieeintrag, insbesondere mittels Laserstrahlung (43) oder Elektronenstrahlung angeschweißt wird, wobei das weitere Zylinderrohrsegment (9) oder das damit zu verbindende Zylinderrohrsegment einen für die gemeinsame Zentrierung vorgesehenen Außenzentrierrahmen (23), insbesondere Zentrierring, aufweist.Method for producing a cylinder tube, characterized in that on the one cylinder tube segment or on the other cylinder tube segment ( 7 ) another cylinder tube segment ( 9 ) axially frontally by radiant energy input, in particular by means of laser radiation ( 43 ) or electron radiation is welded, wherein the further cylinder tube segment ( 9 ) or the cylinder tube segment to be connected therewith, an outer centering frame provided for common centering (FIG. 23 ), in particular centering ring. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung (43) von radial außen auf das mit einem betreffenden Außenzentrierahmen (21, 23) versehene Zylinderrohrsegment (5, 9) in unmittelbarer Nähe des Zentrierrahmens (21, 23) gerichtet wird, um einen teilweisen Wärmefluss durch den Außenzentrierrahmen (21, 23) hindurch zu der gewünschten Schweißstelle zu erzeugen.Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the radiation ( 43 ) from radially outside to the one with an external centering frame ( 21 . 23 ) provided cylinder tube segment ( 5 . 9 ) in the immediate vicinity of the centering frame ( 21 . 23 ) to prevent partial heat flow through the outer centering frame (FIG. 21 . 23 ) to the desired weld. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass Zylinderrohrsegmente (5, 7, 9) verwendet werden, die an ihren eine stirnseitige Anschlussfläche aufweisenden axialen Enden eine ringförmige Ausnehmung (13, 14, 35, 37) am Innenumfang haben.Method according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that cylinder tube segments ( 5 . 7 . 9 ) can be used, which at their one end face connecting surface having axial ends an annular recess ( 13 . 14 . 35 . 37 ) on the inner circumference. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zylinderrohrsegmente (5, 7, 9) verwendet werden, deren Rohrinnenflächen (11, 16, 17) bereits Endbearbeitungszustand aufweisen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that cylinder tube segments ( 5 . 7 . 9 ), whose inner pipe surfaces ( 11 . 16 . 17 ) already have finishing state. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines (5, 9) der Zylinderrohrsegmente (5, 7, 9) nach Herstellung ihrer Schweißverbindung einer Material abnehmenden Bearbeitung an der Rohraußenseite, insbesondere durch Abdrehen wenigstens einer Materialschicht, unterzogen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one ( 5 . 9 ) of the cylinder tube segments ( 5 . 7 . 9 ) is subjected to a material-decreasing processing on the outside of the tube, in particular by twisting off at least one layer of material, after production of its welded connection. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Material abnehmende Bearbeitung an der Rohraußenseite der Außenzentrierrahmen (21, 23) an einer betreffenden Schweißstelle entfernt wird.A method according to claim 7, characterized in that by the material decreasing processing on the tube outside of the outer centering frame ( 21 . 23 ) is removed at a respective weld. Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres (3), insbesondere nach dem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Zylinderrohrsegment (5) und ein zweites Zylinderrohrsegment (7), wobei die beiden Zylinderrohrsegmente (5, 7) stirnseitige Anschlussflächen (24, 31) aufweisen, an denen sie durch Schweißen axial miteinander zu verbinden sind, wobei das erste Zylinderrohrsegment (5) an seinem die Anschlussfläche (24) für das zweite Zylinderrohrsegment (7) aufweisenden ersten stirnseitigen Ende oder das zweite Zylinderrohrsegment (7) an seinem die Anschlussfläche für das erste Zylinderrohrsegment aufweisenden ersten stirnseitigen Ende einen Außenzentrierrahmen (21) zur Aufnahme des betreffenden stirnseitigen Endes (27) des jeweiligen anderen Zylinderrohrsegmentes (7) aufweist.Kit for the production of a cylinder tube ( 3 ), in particular according to the method according to one of the preceding claims, characterized by a first cylinder tube segment ( 5 ) and a second cylinder tube segment ( 7 ), wherein the two cylinder tube segments ( 5 . 7 ) end faces ( 24 . 31 ), to which they are to be connected axially by welding, wherein the first cylinder tube segment ( 5 ) at its the pad ( 24 ) for the second cylinder tube segment ( 7 ) having the first front end or the second cylinder tube segment ( 7 ) at its the first cylinder tube segment having the first front end, an outer centering frame ( 21 ) for receiving the relevant front end ( 27 ) of the respective other cylinder tube segment ( 7 ) having. Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein weiteres Zylinderrohrsegment mit einer stirnseitigen Anschlussfläche zur Verbindung mit dem ersten Zylinderrohrsegment an dessen der Stirnseite mit Anschlussfläche für das zweite Zylinderrohrsegment entgegengesetzt abgewandten zweiten Ende, wobei das erste Zylinderrohrsegment oder das weitere Zylinderrohrsegment einen Außenzentrierrahmen für das jeweilige andere Zylinderrohrsegment aufweist.Kit for the production of a cylinder tube after Claim 9, characterized by a further cylinder tube segment with an end face for connection to the first cylinder tube segment at the end face with connection surface for the second Cylinder tube segment oppositely facing away from the second end, wherein the first cylinder tube segment or the further cylinder tube segment one Außenzentrierrahmen for the has respective other cylinder tube segment. Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch ein weiteres Zylinderrohrsegment (9) mit einer stirnseitigen Anschlussfläche (25) zur Verbindung mit dem zweiten Zylinderrohrsegment (7) an dessen der Stirnseite mit Anschlussfläche (31) für das erste Zylinderrohrsegment (5) entgegen gesetzt abgewandten Stirnseite (33), wobei das zweite Zylinderrohrsegment oder das weitere Zylinderrohrsegment (9) einen Außenzentrierrahmen (23) für das jeweilige andere Zylinderrohrsegment (7) aufweist.Kit for the production of a cylinder tube according to claim 9 or 10, characterized by a further cylinder tube segment ( 9 ) with an end face ( 25 ) for connection to the second cylinder tube segment ( 7 ) at the front side with connection surface ( 31 ) for the first cylinder tube segment ( 5 ) facing away from facing end face ( 33 ), wherein the second cylinder tube segment or the further cylinder tube segment ( 9 ) an external centering frame ( 23 ) for the respective other cylinder tube segment ( 7 ) having. Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrinnenflächen (11, 16, 17) der Zylinderrohrsegmente (3, 7, 9) bereits Endbearbeitungszustand für das Endprodukt aufweisen.Kit for the production of a cylinder tube according to one of claims 9 to 11, characterized in that the pipe inner surfaces ( 11 . 16 . 17 ) of the cylinder tube segments ( 3 . 7 . 9 ) already have finishing condition for the final product. Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das der jeweilige Außenzentrierrahmen (21, 23) und das ihn tragende Zylinderrohrsegment (5, 9) einstückig zusammenhängen.Kit for producing a cylinder tube according to one of claims 9 to 12, characterized in that the respective outer centering frame ( 21 . 23 ) and the cylinder tube segment carrying it ( 5 . 9 ) in one piece. Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Außenzentrierrahmen (21, 23) ein Zentrierring ist.Kit for the production of a cylinder tube according to one of claims 9 to 13, characterized in that the respective outer centering frame ( 21 . 23 ) is a centering ring. Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderrohrsegmente (5, 7, 9) aus Stahl bestehen.Kit for the production of a cylinder tube according to one of claims 9 to 14, characterized in that the cylinder tube segments ( 5 . 7 . 9 ) consist of steel. Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderrohrsegmente (5, 7, 9) an ihren eine jeweilige stirnseitige Anschlussfläche aufweisenden axialen Enden eine ringförmige Ausnehmung (13, 14, 35, 37) am Innenumfang haben.Kit for the production of a cylinder tube according to one of claims 9 to 15, characterized in that the cylinder tube segments ( 5 . 7 . 9 ) at its respective end face connecting surface having axial ends an annular recess ( 13 . 14 . 35 . 37 ) on the inner circumference. Bausatz zur Herstellung eines Zylinderrohres nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass radial außen nahe an den Außenzentrierrahmen (21, 23) Zielmarkierungen (49, 51) für einen Schweißstrahl (43), insbesondere Laserstrahl vorgesehen sind.Kit for the production of a cylinder tube according to one of claims 9 to 16, characterized in that radially outside close to the outer centering frame ( 21 . 23 ) Target markers ( 49 . 51 ) for a welding beam ( 43 ), in particular laser beam are provided.
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