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Die Erfindung betrifft eine Kolbeneinheit eines Arbeitszylinders, insbesondere eine Kolbeneinheit eines Gleichgangzylinders.
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Der Stand der Technik beschreibt verschiedene Möglichkeiten der Kopplung zwischen Kolbenstange und Kolben bei einem Arbeitszylinder. Die unterschiedlichen Varianten unterscheiden sich in der Art der Verbindung. Diese können formschlüssig, stoffschlüssig und kraftschlüssig sein.
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Bekannte Lösungen sind beispielsweise die Verschraubung des Kolbens mittels Außengewinde an der Kolbenstange und Innengewinde am Kolben oder die Klemmung des Kolbens zwischen zwei Gewindemuttern.
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Weitere Möglichkeiten sind die Verklebung oder Verschweißung eines Kolbens mit Mittelbohrung mit der Kolbenstange durch eine umlaufende Ringschweißnaht.
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Ferner sind auch gesteckte Lösungen mit Sicherungs- und Federringen, die den Kolben auf der Kolbenstange halten, als Stand der Technik bekannt. Eine solche Lösung zeigt beispielsweise
EP 2 898 223 B1 , bei der mittels eines federnden Kolbenrings und einer Passung eine hybride kraft- und formschlüssige Kopplung zwischen der Kolbenstange und dem Kolben bereitgestellt wird. Eine weitere Lösung ist beispielsweise in
US 9 810 322 B2 beschrieben. Hier wird ein axialer Formschluss zwischen der Kolbenstange und dem Kolben mittels eines tangential in einen Ringraum als Paarung einer Innenringnut und einer Außenringnut eingebrachten Einschussrings bereitgestellt.
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Ein Nachteil bei bestehenden formschlüssigen Lösungen ist es, dass die Sicherung der Halteelemente teilweise komplexe Geometrien benötigt oder einen hohen Fertigungsaufwand von Kolben und Kolbenstange bedingt. Teilweise müssen hier eine Vielzahl von Elementen verwendet werden.
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Im Falle einer Verschweißung wird viel Wärme in die Bauteile eingebracht, wodurch thermisch empfindliche Bauteile gefährdet werden. Beim Verkleben müssen meist Kleber mit gesundheitsschädlichen Stoffen eingesetzt werden. Zudem sind stoffschlüssige Kopplungen nicht zerstörungsfrei demontierbar.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kolbeneinheit für einen Arbeitszylinder aufzuzeigen, welche eine besonders hohe Zuverlässigkeit hinsichtlich der Kopplung aufweist, kostengünstig herstellbar ist und eine einfache Montage und Demontage ermöglicht und insbesondere auch für doppelt wirkende Arbeitszylinder geeignet ist.
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Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Kolbeneinheit weist erfindungsgemäß als Grundkomponente eine Kolbenstange, einen Kolben, eine segmentierte Sperrringscheibe und eine Fixierhülse auf.
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Die Kolbenstange weist lediglich eine Außenringnut auf, die vorzugsweise durch eine Drehbearbeitung eingebracht wird und an einem Kolbenstangenende angeordnet ist.
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Der Kolben weist eine axiale Bohrung auf. Bei der axialen Bohrung handelt es sich um die Durchgangsbohrung. Diese dient zur Aufnahme der Kolbenstange, so dass der Innendurchmesser der axialen Durchgangsbohrung und der Außendurchmesser der Kolbenstange als Passung aufeinander abgestimmt sind. Bodenseitig ist am Ende der Durchgangsbohrung im Kolben eine axial einseitige offene Aufnahmebohrung eingebracht. Die Aufnahmebohrung bildet somit einen hohlzylindrischen Freiraum aus, der in proximaler Richtung durch eine axiale Aufnahmebohrungsringfläche begrenzt wird und in distaler Richtung, hier auch bezeichnet als bodenseitige Richtung, offen ist.
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Auch der Kolben ist somit ein einfach zu fertigendes Teil. Vorzugsweise weist der im Prinzip in seiner Grundform zylindrische Kolben eine Durchgangsbohrung auf, die von der Kolbenunterseite her einen Bohrungsabschnitt mit einem größeren Durchmesser aufweist. Dadurch entsteht in der Kolbenbohrung eine Anlageschulter, bei der es sich um die axiale Aufnahmebohrungsgrundringfläche handelt. In dem Bohrungsabschnitt mit dem größeren Bohrungsdurchmesser ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorzugsweise noch ein zusätzlicher Einstich zur Aufnahme eines Sicherungsrings eingebracht, der zur Lagefestlegung der Fixierhülse dient.
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Die erfindungsgemäße Kolbeneinheit ist insbesondere durch ein weiteres Bauelement gekennzeichnet. Hierbei handelt es sich um die segmentierte Sperrringscheibe, die aus einer Mehrzahl von Ringscheibensegmenten besteht.
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Die Ringscheibensegmente sind so angeordnet, dass sie proximale axiale Ringscheibenfläche und eine distale axiale Ringscheibenfläche, sowie eine radiale Außenmantelfläche ausbilden. Die Ringscheibenflächen sind hierbei vorzugsweise im Wesentlichen unterbrechungsfrei.
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Im zusammengesetzten Zustand bilden die Segmente wieder eine nahtlos geschlossene Ringscheibe. Die Ringscheibensegmente weisen hierfür vorzugsweise radiale seitliche Begrenzungen auf die dann stumpfstoßend aneinander anliegen.
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Nach bestimmungsgemäßer Montage ist ein innerer Ringabschnitt der Sperrringscheibe in der Außenringnut der Kolbenstange angeordnet. Hierfür können die Ringscheibensegmente vorteilhaft in einfacher Weise in radial konzentrischer Richtung in die Außenringnut eingeschoben werden. Die Ringscheibensegmente sind in ihrer Größe vorzugsweise so abgestimmt, dass sie an der radialen Nutengrundfläche der Außenringnut der Kolbenstange anliegen und in dieser Position an ihren radialen seitlichen Begrenzungen spaltfrei aneinander anliegen und so eine praktisch unterbrechungsfreie Ringfläche ausbilden.
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Als äußerer Ringabschnitt wird der Teil der jeweiligen Ringfläche verstanden, der in Montagelage nicht von den Nutenflanken der Außenringnut des Kolbens überdeckt ist. An diesem äußeren Ringabschnitt der Sperrringscheibe liegt die proximale axiale Ringscheibenfläche an der distal gerichteten axialen Aufnahmebohrungsgrundringfläche des Kolbens an. Dadurch wird der Kolben mittels der segmentierten Sperrringscheibe auf der Kolbenstange in einer Zugrichtung einseitig axial formschlüssig festgelegt.
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Vorzugsweise sind die beiden Ringscheibenflächen zueinander exakt parallel. Möglich ist aber auch eine leichte Neigung in konzentrischer Richtung, insbesondere kombiniert mit einer ebenfalls korrespondierenden leichten Neigung der jeweiligen Anlageflächen an der Außenringnut der Kolbenstange oder der axialen Aufnahmebohrungsgrundringfläche des Kolbens, um bei einer konzentrischen Fügung der Ringscheibensegmente bei der Montage eine besonders spielfreie Anlage der Ringflächen zu bewirken.
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Ferner ist die erfindungsgemäße Kopplung durch die Fixierhülse als weiteres Bauteil gekennzeichnet. Diese ist in der Aufnahmebohrung angeordnet und umschließt radial die radiale Außenmantelfläche der Sperrringscheibe. Dadurch wird die Sperrringscheibe - gebildet durch die Ringscheibensegmente - durch die Fixierhülse radial gegen eine exzentrische Richtung formschlüssig fixiert. Die Fixierhülse ist dann mit dem Kolben axial formschlüssig gekoppelt und kann sich nicht selbstständig lösen.
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In einer der Zugrichtung entgegengesetzten Richtung ist der Kolben auf der Kolbenstange ebenfalls einseitig festgelegt, wobei hierfür vorzugsweise die axiale Durchgangsbohrung in dem Kolben auch auf der der Aufnahmebohrung gegenüberliegenden Seite einen Bohrungsabschnitt mit einem größeren Durchmesser aufweist, so dass eine umlaufende Anlageschulter ausgebildet wird und korrespondierend der Außendurchmesser der Kolbenstange als Stufe abgesetzt ist, so dass eine der Anlageschulter des Kolbens gegenüberliegende Anlageschulter der Kolbenstange gebildet wird. Bei beiden Anlageschultern handelt es sich um axial gegenüberliegende Ringflächen, die in einem Druckkontakt stehen und eine Lagefestlegung bewirken sowie eine zuverlässige Kraftübertragung bei einer Ausfahrtbewegung des Kolbens ermöglichen.
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Diese Kombination der jeweils einseitigen axialen formschlüssigen Lagefestlegungen zwischen Kolbenstange und Kolben ist insbesondere vorteilhaft für einen Differenzialarbeitszylinder geeignet, bei dem in der Zugrichtung die Druckbeaufschlagung im Stangenraum des Arbeitszylinders vorliegt und die segmentierte Sperrringscheibe belastet sowie bei einer Ausfahrtrichtung die Druckbeaufschlagung im Bodenraum vorliegt und die Paarung der Anlageschultern belastet wird. Die erfindungsgemäße Kolbeneinheit ist jedoch nicht auf einen Differenzialarbeitszylinder beschränkt, sondern kann auch für andere Arbeitszylindertypen, insbesondere für einen Plungerzylinder oder Zugzylinder ausgebildet sein.
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Die vorliegende Kolbeneinheit weist insbesondere die nachfolgenden Vorteile auf. Die Anordnung der Ringscheibensegmente ermöglicht die Bereitstellung einer praktisch unterbrechungsfreien Ringfläche, so dass ungleichmäßige Materialspannungen auch bei höchster Belastung vorteilhaft vermieden werden. Weiterhin wird sowohl kolbenstangenseitig als auch kolbenseitig eine Ringflächenpaarung breiter Ringflächen zur Kraftübertragung bereitgestellt, so dass auch bei großen Belastungen vergleichsweise geringe Flächenpressungen eingehalten werden können und somit einer Spielausbildung entgegengewirkt wird. Vorteilhaft bleibt die Fixierhülse unabhängig von der Größe der zwischen dem Kolben und der Kolbenstange zu übertragenden Kräfte von einem axialen Kraftangriff unbelastet, so dass deren Lagesicherung mit einfachen Mitteln wie beispielsweise einem Wellensicherungsring praktisch verschließfrei gewährleistet werden kann.
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Vorteilhaft sind zudem die geringe Teilanzahl und deren geometrische Einfachheit. Vorteilhaft ist die Lösung in Abhängigkeit von den zu übertragenden Kräften einfach skalierbar. Weiterhin vorteilhaft ist eine einfache Montage und Demontage, die besonders vorteilhaft ohne besondere Vorrichtungen oder Spezialwerkzeug erfolgen kann und die beliebig häufige Wiederholbarkeit von Montage und Demontage zu Revisionszwecken.
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Nach einem weiteren Aspekt betriff die Erfindung eine Kolbeneinheit für einen Gleichgangzylinder, nachfolgend auch als Gleichgangzylinderkolbeneinheit bezeichnet.
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Die Gleichgangzylinderkolbeneinheit weist wie die vorstehend beschriebene Kolbeneinheit ebenfalls eine Kolbenstange, einen Kolben, eine segmentierte Sperrringscheibe und eine Fixierhülse auf. Zusätzlich weist die Gleichgangkolbenzylindereinheit eine weitere segmentierte Sperrringscheibe auf.
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Die Gleichgangzylinderkolbeneinheit entspricht in dem Grundaufbau zunächst der Grundform der Kolbeneinheit, so dass alle Beschreibungsinhalte zu den übereinstimmenden Merkmalen, zu deren Zusammenwirken und zu den Vorteilen der Kolbeneinheit in gleicher Weise für die Gleichgangzylinderkolbeneinheit gelten, soweit sich nicht aus dem Nachfolgenden Abweichendes ergibt.
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Ein Gleichgangzylinder weist eine Kolbenstange auf, die aus dem Zylinderinnenraum an beiden Enden jeweils durch Führungsverschlussteile herausführt und hierbei beidseitig zur Gewährleistung gleicher wegbezogener Volumina der Arbeitsräume den gleichen Durchmesser aufweist.
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Daher muss der Kolben bei der Gleichgangzylinderkolbeneinheit in zwei Richtungen auf der mit dem gleichen Durchmesser durchgehenden Kolbenstange festgelegt werden.
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Die Kopplung bei der Gleichgangzylindereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass mit der segmentierten Sperrringscheibe und der weiteren segmentierten Sperrringscheibe zwei erfindungsgemäße Sperrringscheiben axial jeweils einseitig und in zueinander entgegengesetzter Richtung eine formschlüssige Lagefestlegung des Kolbens auf der Kolbenstange bereitstellen.
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Der Abschnitt des Kolbens und der Kolbenstange im Bereich der segmentierten Sperrringscheibe sowie die segmentierte Sperrringscheibe und die Fixierhülse sind in gleicher Weise wie in der Grundform der Kolbeneinheit ausgebildet, so dass hiermit der Kolben auf der Kolbenstange in einer ersten Betätigungsrichtung einseitig axial formschlüssig festgelegt ist.
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In Erweiterung der Grundform der erfindungsgemäßen Kolbeneinheit weist die Gleichgangzylinderkolbeneinheit an der Kolbenstange neben der Außenringnut eine weitere Außenringnut auf.
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Der Kolben weist auch hier die axiale Durchgangsbohrung zur Aufnahme der Kolbenstange mit dem hierauf abgestimmten Durchmesser auf. Weiter weist der Kolben an einem ersten Ende die axial einseitig offene Aufnahmebohrung mit deren axialer Aufnahmebohrungsgrundringfläche und innerer Aufnahmebohrungsmantelfläche auf.
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Darüber hinaus erhält der Kolben bei der Gleichgangzylinderkolbeneinheit gegenüberliegend, also an dem zweiten Ende, eine weitere axial einseitig offene Aufnahmebohrung. Die weitere Aufnahmebohrung weist zudem eine weitere axiale Aufnahmebohrungsgrundringfläche und eine weitere innere Aufnahmebohrungsmantelfläche auf.
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Die weitere segmentierte Sperrringscheibe besteht ebenfalls aus einer Mehrzahl von weiteren Ringscheibensegmenten, wobei die weitere Sperrringscheibe dem Grunde nach in gleicher Weise wie die Sperrringscheibe ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die weitere Sperrringscheibe identisch zu der Sperrringscheibe ausgebildet.
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Die weitere Sperrringscheibe greift mit ihrem weiteren inneren Ringabschnitt in die weitere Außenringnut der Kolbenstange ein. Diese weist eine weitere proximale axiale Ringscheibenfläche und eine weitere distale axiale Ringscheibenfläche sowie eine weitere radiale Außenmantelfläche auf, die mit den entsprechenden Gegenflächen der weiteren Teile wechselwirken. Konkret liegt an einem weiteren äußeren Ringabschnitt die weitere proximale axiale Ringscheibenfläche an der weiteren distalen axialen Aufnahmebohrungsgrundringfläche des Kolbens an.
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Der Kolben ist damit durch die weitere segmentierte Sperrringscheibe auf der Kolbenstange auch gegenüberliegend in einer zweiten Betätigungsrichtung einseitig axial formschlüssig festgelegt.
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Abweichend von dem Abschnitt der Sperrringscheibe wird die weitere segmentierte Sperrringscheibe deren weitere radiale Außenmantelfläche unmittelbar durch die weitere innere Aufnahmebohrungsmantelfläche der weiteren Aufnahmebohrung umschlossen und somit exzentrisch formschlüssig festgelegt.
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Bestimmungsgemäß kann somit die Montage der Gleichgangzylinderkolbeneinheit in der Weise erfolgen, dass zunächst die weiteren Ringscheibensegmente konzentrisch in die weitere Außenringnut unter Ausbildung der weiteren Sperrringscheibe eingesetzt werden und nachfolgend der Kolben auf die Kolbenstange soweit aufgeschoben wird, dass die weitere Sperrringscheibe in der weiteren Aufnahmebohrung aufgenommen und von der weiteren inneren Aufnahmebohrungsmantelfläche der weiteren Aufnahmebohrung umschlossen ist sowie die weitere Sperrringscheibe an der weiteren axialen Aufnahmebohrungsgrundringfläche anliegt. Nachfolgend können gegenüberliegend die Ringscheibensegmente in der Aufnahmebohrung des Kolbens positioniert eingesetzt und dann konzentrisch in die Außenringnut der Kolbenstange eingeschoben werden, so dass die Sperrringscheibe ausgebildet wird. Es erfolgt das Einführen der Fixierhülse in die Aufnahmebohrung, bis diese die radiale Außenmantelfläche der Sperrringscheibe umschließt. Hierbei ist zu beachten, dass der Außendurchmesser der Fixierhülse so groß ist, dass die Ringscheibensegmente in die Außenringnut eingelegt werden können. In eingesetzter Position verhindert dann die Fixierhülse die radiale Bewegung der Ringscheibensegmente. Zuletzt wird die Fixierhülse selbst axial fixiert, vorzugsweise durch einen Wellensicherungsring.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Kolbeneinheit dadurch gekennzeichnet, dass die segmentierte Sperrringscheibe durch drei gleich große Ringscheibensegmente ausgebildet ist, die spaltfrei aneinander anliegen.
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Vorteilhaft kann mit einer geringen Anzahl gleichartiger Bauteile eine praktisch geschlossene axiale Begrenzungsfläche der Sperrringscheibe oder der weiteren Sperrringscheibe ausgebildet und eine effektive Montage durchgeführt werden. Die Ringscheibensegmente decken dann jeweils einen Bereich von 120° ab.
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Es ist auch möglich, andere Teilungswinkel der segmentieren Sperrringscheibe vorzusehen.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist die Kolbeneinheit dadurch gekennzeichnet, dass die segmentierte Sperrringscheibe und die weitere segmentierte Sperrscheibe in gleicher Weise ausgebildet sind. Dadurch entsteht der vorteilhafte Effekt, dass in der Fertigung gleiche Teile angefertigt und eingesetzt werden können. Dadurch lässt sich der Herstellungsaufwand weiter verringern.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Kolbeneinheit dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse an einer distalen axialen Hülsenringfläche axial mittels eines Wellensicherungsrings festgelegt ist.
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Hierfür ist der Wellensicherungsring in einer Fixierringnut angeordnet und die Fixierringnut in einer inneren Aufnahmebohrungsmantelfläche der Aufnahmebohrung angebracht. Vorteilhaft wird somit ein Sicherungselement eingesetzt, dass als Standardteil in prozesssicherer Qualität verfügbar und eine zuverlässige Funktion über die Betriebsdauer des Arbeitszylinders zusichert.
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Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von
- 1 Schnittdarstellung eines Arbeitszylinders
- 2 räumliche Darstellung der segmentierten Sperrringscheibe
- 3 räumliche Darstellung der Fixierhülse
- 4 Schnittdarstellung eines Gleichgang-Arbeitszylinders
- 5 räumliche Darstellung der weiteren segmentierten Sperrringscheibe
näher erläutert.
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Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren auf jeweils gleiche Merkmale oder Bauteile. Die Bezugszeichen werden in der Beschreibung auch dann verwandt, sofern sie in der betreffenden Figur nicht dargestellt sind.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel der Kolbeneinheit in einem hydraulischen Arbeitszylinder, der als Differenzialarbeitszylinder ausgebildet ist.
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Die Kolbenstange 10 ist an dem bodenseitigen Ende im Durchmesser abgesetzt. Der Kolben 20 ist mit einer im Durchmesser an den Absatz der Kolbenstange 10 angepassten axialen Durchgangsbohrung 21 versehen. Der Absatz bildet eine Anlageschulter für den Kolben 20 aus, der ebenfalls eine Stufe im Durchmesser seiner axialen Durchgangsbohrung 21 aufweist und dadurch axial einseitig in führungsseitiger Richtung festgelegt ist. Der Kolben 20 ist auf die Kolbenstange 10 aufgeschoben und liegt an der Anlageschulter an. Somit werden die Betriebskräfte bei einer Ausfahrtbewegung übertragen.
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Ferner ist die Kolbenstange 10 an dem bodenseitigen Ende im Bereich des abgesetzten Durchmessers mit einer Außenringnut 11 versehen. Zur axialen Lagefestlegung des Kolbens 20 in bodenseitiger Richtung und zur Aufnahme der Betriebskräfte bei einer Einfahrtbewegung wird die segmentierte Sperrringscheibe 40 bestehend aus drei Ringscheibensegmenten 40.1, 40.2, 40.3 mit einer konzentrischen Fügebewegung in die Außenringnut 11 eingesetzt. Hierbei liegen die proximale axiale Ringscheibenfläche 41 und die distale axiale Ringscheibenfläche 42 mit deren inneren Ringabschnitt 44 an den seitlichen Wandungen der Außenringnut 11 des Kolbens 20 an.
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Ferner liegt der äußere Ringabschnitt 45 der proximalen axialen Ringscheibenfläche 41 der Sperrringscheibe 40 an der axialen Aufnahmebohrungsgrundringfläche 31 der Aufnahmebohrung 30 des Kolbens 20 an. Damit ist der Kolben 20 axial distal, also in bodenseitiger Richtung, festgelegt.
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Zur Blockierung der Ringscheibensegmente 40.1, 40.2, 40.3 gegen eine exzentrische Lageänderung wird eine Fixierhülse 50 in die Aufnahmebohrung 30 axial eingeschoben. In dem Ausführungsbeispiel entspricht der Außendurchmesser der Fixierhülse 50 dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 30 und in einem Hauptabschnitt entspricht der Innendurchmesser der Fixierhülse 50 dem Außendurchmesser der Kolbenstange 10. In einem Kopfabschnitt liegt ein Absatz und dort ein vergrößerter Durchmesser vor, der auf den Außendurchmesser der segmentierten Sperrringscheibe 40 abgestimmt ist. Dort liegt ein Innenmantelflächenabschnitt der Fixierhülse 50 an der radialen Außenmantelfläche 43 der Sperrringscheibe 40 an und umschließt diese somit.
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Die Fixierhülse 50 ist gegen eine axiale distale Lageveränderung festgelegt, indem ein Wellensicherungsring 33 in eine Fixierringnut 34 federnd eingelegt und hierbei vor der distalen axialen Hülsenringfläche 51 angeordnet ist.
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Die 2 zeigt in einer schematischen Darstellung die segmentierte Sperrringscheibe 40. Diese besteht im Ausführungsbeispiel aus drei gleichen Ringscheibensegmenten 40.1, 40.2, 40.3, die nahtlos aneinandergesetzt werden können und jeweils einen Winkel von 120° erfassen. Aufgrund der segmentierten Bauweise kann die segmentierte Sperrringscheibe 40 mittels der Ringscheibensegmente 40.1, 40.2, 40.3 einzeln in die Aufnahmebohrung 30 eingesetzt werden und bildet nach dem Einsetzen wieder eine geschlossene Ringfläche. 2 zeigt aus der führungsseitigen Sicht die proximale axiale Ringscheibenfläche 41; gegenüberliegend befindet sich - in 2 nicht sichtbar - die distale Ringscheibenfläche 42. Der bei bestimmungsgemäßer Montage in der Außenringnut 11 der Kolbenstange 10 einliegende Abschnitt ist der innere Ringabschnitt 44: Hieran schließt sich radial nach außen der äußere Ringabschnitt 45 an. Außen umlaufend befindet sich die radiale Außenmantelfläche 43.
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Die 3 zeigt in einer schematischen Schrägbilddarstellung die Fixierhülse 50. Diese weist einen Absatz mit einem vergrößerten Innendurchmesser auf, der in Montagelage die Ringscheibensegmente 40.1, 40.2, 40.3 an deren radialer Außenringfläche 43 umschließ und in deren Lage fixiert.
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Die 4 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Kolbeneinheit in einem als Gleichgangzylinder ausgebildeten hydraulischen Arbeitszylinder.
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Der Gleichgangzylinder weist zwei nach außen geführte Kolbenstangenenden der Kolbenstange 10 auf. Die Kolbenstange 10 durchdringt damit auf beiden Seiten die Führungsverschlussteile des Zylinders.
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Die formschlüssige Kopplung durch die Sperrringscheibe 40 stimmt mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 überein, so dass die Beschreibung zu 1 insoweit auch für 4 gilt. Davon abweichend ist der Kolben 20 hierbei jedoch auch in der anderen axialen Richtung durch eine Sperrringscheibe 70 festgelegt. Hierbei wird der segmentierten Sperrringscheibe 40 gegenüberliegend die weitere Sperrringscheibe 70 angeordnet.
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Die Kolbenstange 10 weist neben der Außenringnut 11 axial beabstandet ferner die weitere Außenringnut 12 auf und die Kolbenstange weist neben der Aufnahmebohrung 30 ebenfalls axial beabstandet ferner die weitere Aufnahmebohrung 60 auf. Der weiteren Außenringnut 12 und der weiteren Aufnahmebohrung 60 ist die weitere segmentierte Sperrringscheibe 70 zugeordnet.
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Die weitere segmentierte Sperrringscheibe 70 greift in dem weiteren inneren Ringabschnitt 74 mit ihren weiteren Ringscheibensegmenten 70.1, 70.2, 70.3 in die weitere Außenringnut 12 der Kolbenstange 10 ein und liegt mit ihrer weiteren distalen axialen Ringscheibenfläche 72 an der weiteren axialen Aufnahmebohrungsgrundringfläche 61 der Kolbens 20 an. Zugleich umschließt die weitere innere Aufnahmebohrungsmantelfläche 62 der weiteren Aufnahmebohrung 60 die weitere radiale Außenmantelfläche 73 der weiteren Sperrringscheibe 70. Somit sind die weiteren Ringscheibensegmenten 70.1, 70.2, 70.3 gegen eine exzentrische Positionsänderung bereits unmittelbar durch den Kolben 20 gesichert und es bedarf keiner weiteren Fixierhülse. Entsprechend ist die weitere Aufnahmebohrung 60 sowohl in ihrer radialen als auch axialen Erstreckung kleiner ausgebildet als die Aufnahmebohrung 30, die nicht nur die segmentierte Sperrringscheibe 40, sondern auch die Fixierhülse 30 aufnimmt.
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Zur Montage wird zuerst die weitere segmentierte Sperrringscheibe 70 in die weitere Außenringnut 12 eingesetzt. Danach wird der Kolben 20 aufgeschoben. Dieser besitzt die weitere Aufnahmebohrung 60, die die Ringscheibensegmente 70.1, 70.2, 70.3 in ihrer Halteposition fixiert. Der Kolben 20 befindet sich nun bereits in seiner endgültigen Kopplungsposition und ist in einer ersten Richtung gegen eine axiale Verschiebung blockiert. Die Sperrringscheibe 40 wird nun in die Aufnahmebohrung 30 eingesetzt und blockiert den Kolben 20 nun zusätzlich in der entgegengesetzten zweiten Richtung. Zur Fixierung der Sperrringscheibe 40 wird eine Fixierhülse 50 eingesetzt. Diese blockiert wiederrum die Ringscheibensegmente 40.1, 40.2, 40.3. Gegen eine axiale Bewegung wird die Fixierhülse 50 noch durch einen Wellensicherungsring 33 gesichert, der in die Fixierringnut 34 des Kolbens 20 eingesetzt wird.
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5 zeigt die in dem Ausführungsbeispiel zu der Sperrringscheibe 40 die identische weitere Sperrringscheibe 70.
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Sie weist drei gleiche weitere Ringscheibensegmente 70.1, 70.2, 70.3, auf, die jeweils einen Winkel von 120° aufweisen und praktisch ohne Zwischenräume aneinandergesetzt werden können und so eine geschlossene Ringfläche bilden. 5 zeigt aus der bodenseitigen Sicht die weitere proximale axiale Ringscheibenfläche 71; gegenüberliegend auf der Rückseite befindet sich die weitere distale Ringscheibenfläche 72. Der bei bestimmungsgemäßer Montage in der weiteren Außenringnut 12 der Kolbenstange 10 einliegende Abschnitt ist der weitere innere Ringabschnitt 74: Hieran schließt sich radial nach außen der äußere weitere Ringabschnitt 75 an. Außen umlaufend befindet sich die radiale Außenmantelfläche 73.
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Verwendete Bezugszeichen
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- 10
- Kolbenstange
- 11
- Außenringnut
- 12
- weitere Außenringnut
- 20
- Kolben
- 21
- axiale Durchgangsbohrung
- 30
- Aufnahmebohrung
- 31
- axiale Aufnahmebohrungsgrundringfläche
- 32
- innere Aufnahmebohrungsmantelfläche
- 33
- Wellensicherungsring
- 34
- Fixierringnut
- 40
- segmentierte Sperrringscheibe
- 40.1
- Ringscheibensegment
- 40.2
- Ringscheibensegment
- 40.3
- Ringscheibensegment
- 41
- proximale axiale Ringscheibenfläche
- 42
- distale axiale Ringscheibenfläche
- 43
- radiale Außenmantelfläche
- 44
- innerer Ringabschnitt
- 45
- äußerer Ringabschnitt
- 50
- Fixierhülse
- 51
- distale axiale Hülsenringfläche
- 60
- weitere Aufnahmebohrung
- 61
- weitere axiale Aufnahmebohrungsgrundringfläche
- 62
- weitere innere Aufnahmebohrungsmantelfläche
- 70
- weitere Sperrringscheibe
- 70.1
- weiteres Ringscheibensegment
- 70.2
- weiteres Ringscheibensegment
- 70.3
- weiteres Ringscheibensegment
- 71
- weitere proximal axiale Ringscheibenfläche
- 72
- weitere distal axiale Ringscheibenfläche
- 73
- weitere radiale Außenmantelfläche
- 74
- weiterer innerer Ringabschnitt
- 75
- weiterer äußerer Ringabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2898223 B1 [0005]
- US 9810322 B2 [0005]
