DE4432744A1

DE4432744A1 - Arbeits- bzw. Steuerzylinder

Info

Publication number: DE4432744A1
Application number: DE19944432744
Authority: DE
Inventors: Guenter Obermeyer
Original assignee: Weber Hydraulik GmbH Germany
Current assignee: Weber Hydraulik GmbH Germany
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2014-09-15
Also published as: FR2724426B1; FR2724426A1; DE4432744C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Arbeits- bzw. Steuerzylinder nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Gattungsgemäße Arbeits- bzw. Steuerzylinder weisen im allgemeinen ein Gehäuse und ein damit fest verbundenes Anschlußstück auf, wobei das Anschlußstück zur Verbindung des Zylinders mit der Zuleitung für das Arbeitsmedium und das Gehäuse im wesentlichen zur Aufnahme des Kolbens dient.

Sofern am Kolben ein seinen maximalen Hub begrenzender Anschlag vorgesehen ist, ist die im Gehäuse zur Aufnahme des Kolbens dienende Bohrung als Stufenbohrung ausgebildet, wobei der Übergangsbereich der Bohrung als Anschlagfläche für einen am Kolben vorzusehenden Anschlag dient. Der Anschlag kann dabei von einem Sicherungs- oder auch von einem sogenannten Ohrring gebildet sein, der in eine im druckseitigen Endbereich des Kolbens einzubringende Nut eingesetzt wird und gegenüber dem Kolbendurchmesser vorsteht. Nach dem Einführen des mit dem Anschlag versehenen Kolbens in das Gehäuse muß das Anschlußstück mit letzterem verbunden werden, wobei diese Verbindung einerseits die entsprechende mechanische Festigkeit aufweisen und andererseits mediendicht ausgebildet sein muß. Da insbesondere die gas- bzw. flüssigkeitsdichte Verbindung nicht immer, zumindest nicht immer ohne weiteres, gewährleistet ist, ist es zur Einhaltung eines bestimmten Qualitätsstandardes erforderlich, den so hergestellten Arbeits- bzw. Steuerzylinder einer entsprechenden Endabnahmeprüfung zu unterziehen. Sowohl die Herstellung, als auch die abschließende Dichtigkeitsprüfung erfordern daher einen relativ großen Arbeits- und Zeitaufwand und sind dementsprechend teuer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Arbeits- bzw. Steuerungszylinder der gattungsgemäßen Art zu schaffen, dessen Herstellkosten durch weitestgehende Automatisierungsmöglichkeit der Bearbeitungsvorgänge erheblich reduziert sind, so daß der Zylinder aus der Sicht seiner Herstellkosten als Wegwerfartikel herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Arbeits- bzw. Steuerzylinder durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme an der druckseitigen Stirnseite des Kolbens zur Bildung des Anschlages eine Aufnahmeöffnung für ein Spreizglied vorzusehen die so bemessen ist, daß der druckseitige Endbereich des Kolbens durch eine bleibende Verformung aufgeweitet und hierdurch der Anschlag gebildet wird, ist es möglich, zunächst das Spreizglied und sodann den Kolben von der dem Anschlußstück entfernten Stirnseite des Gehäuses in dieses einzubringen, so daß die Verformung des druckseitigen Endbereiches des Kolbens innerhalb der Bohrung bzw. innerhalb des Gehäuses folgt.

Hierdurch ist es nicht mehr erforderlich, die Aufnahmebohrung für den Kolben als Durchgangsbohrung auszubilden, vielmehr kann diese - selbst als Stufenbohrung - von nur einer Stirnseite des Gehäuses her eingearbeitet werden, so daß entsprechend eines weitergehenden Vorschlages der Erfindung das Gehäuse und das Anschlußstück einteilig ausgebildet werden können. Dies eröffnet die Möglichkeit, das so gebildete Verbundteil in einer einzigen Aufspannung auf einem Drehautomaten zu fertigen.

Sofern das Spreizglied und auch der Kolben entsprechend Unteranspruch 3 weitergebildet sind, kann das anschließende Zusammenführen von Kugel und Kolben innerhalb des Gehäuses erfolgen.

Zur leichten Erzielung der bleibenden Verformung des druckseitigen Endbereiches des Kolbens ist die Maßnahme entsprechend Anspruch 4 vorteilhaft. Hierdurch läßt sich erreichen, daß der Anschlag von der Mantelfläche eines Kegelstumpfes gebildet wird, dessen Neigung im wesentlichen gleich der Neigung des im Übergangsbereich der Stufenbohrung vorhandenen Kegelstumpfes ist, wodurch die Anschlagfläche am Kolben und die am Gehäuse ausgebildete Anschlagfläche gleichzeitig als Rückschlagventil wirken.

Die Erfindung ist anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Arbeits- bzw. Steuerzylinder,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des druckseitigen Endbereiches des Kolbens.

In Fig. 1 ist mit (1) ein Arbeits- bzw. Steuerzylinder bezeichnet, der ein Gehäuse (2) und ein Anschlußstück (3) aufweist.

Das Anschlußstück ist in bekannter Weise mit einem Außengewinde 4 sowie einem Dichtkonus (5) versehen, der in eine Bohrung 6 mündet, die zur Zu- bzw. Ableitung des Arbeitsmediums führt. Dieses kann ein Gas oder eine Flüssigkeit sein.

Im Gehäuse (2) ist zur Aufnahme eines Kolbens (7) eine Bohrung (8) vorgesehen, die als Stufenbohrung ausgebildet ist, wobei die Bohrung (6) in diese mündet. Die Stufenbohrung (8) weist einen dem Durchmesser des Kolbens (7) entsprechenden ersten Bereich (9) und einen zweiten Bereich (10) auf, dessen Durchmesser etwas größer als derjenige des ersten Bereiches (9) ist. Zwischen beiden Bereichen (9, 10) ist ein als Übergangsbereich anzusprechender dritter Bereich (11) vorgesehen, der eine kegelstumpfförmige Form aufweist. Die Mantelfläche dieses kegelstumpfförmigen Bereiches (11) bildet eine Anschlagfläche (12) des Gehäuses für einen am Kolben (7) vorgesehenen Anschlag (13).

Innerhalb des ersten Bereiches (9) der Bohrung (8) ist im Gehäuse ein Dicht- und ein Abstreifelement angeordnet, die beide in an sich bekannter Weise ausgebildet und zu einer Baueinheit (14) zusammengefaßt sein können.

An der druckseitigen Stirnseite des Kolbens (7) ist - siehe hierzu auch Fig. 2 - eine Aufnahmeöffnung (15) für ein Spreizglied (16) vorgesehen, das beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Kugel (17) ausgebildet ist. Demzufolge weist die Aufnahmeöffnung (15) einen als Kugelpfanne (18) ausgebildeten Bereich auf, der so gestaltet ist, daß bei in die Aufnahmeöffnung (15) eingedrückter Kugel (17) der Durchmesser des druckseitigen Endbereiches (19) des Kolbens um einen bestimmten Betrag größer als der Durchmesser des Kolbens ist. Diese Durchmesservergrößerung wird durch eine beim Eindrücken der Kugel (17) in die Aufnahmeöffnung (15) bzw. die Kugelpfanne (18) entstehende irreversible Aufbiegung dieses Bereiches erreicht, wodurch der Anschlag (13) gebildet wird.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist der Kolben (7) in seinem der Kugelpfanne (18) unmittelbar eine den Durchmesser des Kolbens in diesem Bereich reduzierende Einschnürung (20) auf, wodurch sich der druckseitige Endbereich des Kolbens beim Eindrücken der Kugel (17) in die Kugelpfanne (18) leichter aufweiten läßt. Sofern der druckseitige Endbereich (19) des Kolbens (7) entsprechend Fig. 2 ausgebildet ist, das heißt die Einschnürung (20) sich wieder kegelstumpfartig auf den Nenndurchmesser des Kolbens (7) erweitert, kann die Neigung des so gebildeten Kegelstumpfes gleich der Neigung des kegelstumpfartigen Bereiches (11) der Bohrung (8) sein, wodurch die Mantelflächen beider Bereiche bei maximal ausgefahrenem Kolben nach Art eines Rückschlagventils wirken. Diese Situation ist in Fig. 2 in Strichpunktlinien dargestellt.

Claims

1. Einfach wirkender hydraulischer Zylinder (1), vorzugsweise Arbeits- bzw. Steuerzylinder mit einem Gehäuse (2), einem mit diesem verbundenes Anschlußstück (3) für die Zu- bzw. Ableitung des Arbeitsmediums, mit einen innerhalb einer Stufenbohrung des Gehäuses verschieblich aufgenommenen Kolben mit einem in seinem dem Anschluß stück zugewandten Endbereich (19) angeordneten Anschlag zur Begrenzung seines maximalen Hubes, wobei der Anschlag an einer innerhalb der Stufenbohrung vorgesehenen Anschlagfläche zur Anlage kommt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (7) an seiner dem Anschlußstück (3) zugewandten Stirnseite eine Aufnahmeöffnung (15) aufweist, und
daß in diese ein Spreizglied, dessen lichter Raum größer als jener der an diesen angepaßten Aufnahmeöffnung (1) ist, unter Ausspreizung des Endbereiches (19) des Kolbens zu dessen Anschlag eingepreßt ist.

2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) und das Anschlußstück (3) einstückig ausgebildet sind.

3. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizglied (16) als Kugel (17) ausgebildet ist und die Aufnahmeöffnung (15) einen als Kugelpfanne (18) ausgebildeten Bereich aufweist, dessen Weite zur Bildung des Anschlages (13) so bemessen ist, daß der Durchmesser des druckseitigen Endbereiches (19) des Kolbens (7) bei eingesetztem Spreizglied (16) größer als der Durchmesser des übrigen Bereichs des Kolbens ist.

4. Zylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) in seinem der Kugelpfanne (18) vorgelagerten Bereich eine Einschnürung (20) aufweist.

5. Zylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (13) einen kegelstumpfartigen Bereich (21) aufweist, dessen Neigung im wesentlichen gleich der Neigung des zwischen einem ersten Bereich (9) und einem zweiten Bereich (10) der Stufenbohrung (8) gelegenen kegelstumpfartigen Bereiches (11) ist.