DE4438196A1 - Zylinder für fluidische Mittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinder für fluidische Mittel im Niederdruckbetrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten sog. Arbeitszylindern für ein fluidisches Arbeitsmittel unter Hochdruckbetrieb bis zu ca. 200 bar ist der Gehäusekörper mit Gehäusedeckel komplett aus einer Gußlegierung gefertigt. Ein solches Gehäuse ist schwer und teuer.

In der sog. Komforthydraulik bei Kraftfahrzeugen, z. B. für Fensterheber, Türzuzieher, automatische Türverriegelungen u. dgl., kommen in der Hydraulikanlage Betriebsdrücke von nur 10-20 bar zur Anwendung. Hier bietet es sich an, aus Gründen der Gewichtseinsparung und Fertigungskostenreduzierung für das Gehäuse andere preiswertere und leichtere Materialien, insbesondere Kunststoff, einzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitszylinder für ein fluidisches Arbeitsmedium im Niederdruckbetrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der geringes Gewicht besitzt und kostengünstig zu fertigen ist.

Die Aufgabe ist bei einem Zylinder für fluidische Mittel im Niederdruckbetrieb der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Zweikomponentenbauweise des Zylinders mit dem dünnwandigen Metallrohr und den Gehäusedeckeln aus Kunststoff ermöglicht eine gewichtssparende Fertigung, insbesondere aus Kunststoffspritzguß. Das dünne Rohr aus Metall oder einem anderen metallähnlichen Werkstoff verhindert zum einen, daß es - anders als bei einem reinen Kunststoffgehäuse - bei den durch die Hydraulikanlage vorgegebenen Drücken und entsprechenden Temperaturen zu einem Verziehen des Gehäusekörpers und damit zum Verklemmen des Arbeitskolbens im Gehäusekörper kommt. Das steife Metallrohr sorgt vielmehr für eine exakte und zuverlässige Führung des Arbeitskolbens unabhängig von den Betriebsbedingungen. Zum anderen wird durch das Metallrohr - anders als bei einem reinen Kunststoffgehäuse - eine zum Entformen eines hohlen Kunststoff-Spritzteils nach dem Spritzvorgang immer erforderliche Konizität der Innenwand des Gehäusekörpers vermieden, die ansonsten zur Sicherstellung einer exakten Führung des Arbeitskolbens im Gehäusekörper eine kostentreibende Nachbearbeitung erzwingen würde. Durch die Herstellung der Gehäusedeckel komplett aus Kunststoff mit gleichzeitig daran angeformten Anschlußstutzen sind keine weiteren Bearbeitungsvorgänge am Gehäuse, wie Fräsen, Bohren, Honen u. dgl., nötig. Evtl. erforderliche Befestigungsmittel für den Hydraulikzylinder am Einbauort werden ebenfalls in den Gehäusedeckeln beim Spritzvorgang gleich mit angespritzt.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung einen Längsschnitt eines Arbeitszylinders für ein fluidisches Arbeitsmedium oder Arbeitsmittel im Niederdruckbetrieb, schematisch dargestellt.

Der in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Arbeitszylinder für ein fluidisches Arbeitsmedium, hier Hydrauliköl, im Niederdruckbetrieb, wie er in der sog. Komforthydraulik bei Kraftfahrzeugen Anwendung findet, weist einen kreiszylindrischen Gehäusekörper 10 und zwei den Gehäusekörper 10 stirnseitig verschließende Gehäusedeckel 11, 12 sowie einen im Innern des Gehäusekörpers 10 aufgenommenen Arbeitskolben 13 auf, der mit einer aus dem Gehäusekörper 10 herausgeführten Kolbenstange 14 fest verbunden ist. Der Arbeitskolben 13 liegt mit seiner äußeren Ringfläche im wesentlichen flüssigkeitsdicht an der Innenwand des Gehäusekörpers 10 an und ist axial verschiebbar geführt. Die Dichtung wird über zwei Ringabdichtungen 15,16 bewirkt, die in parallelen Umfangsnuten 17,18 im Arbeitskolben 13 einliegen und sich an die Innenwand des Gehäusekörpers 10 anpressen. Der Arbeitskolben 13 unterteilt das Innere des Gehäusekörpers 10 in zwei mit dem Arbeitsmedium Hydrauliköl gefüllte Arbeitskammern 19 und 20, die über jeweils einen Anschlußkanal 21 bzw. 22 an die Hydraulikanlage angeschlossen werden.

Zur Herstellung eines preiswerten, leichtgewichtigen Arbeitszylinders, der den in der Hydraulikanlage herrschende Betriebsdruck von 10-20 bar problemlos standhält, besteht der Gehäusekörper 13 aus einem dünnwandigen Metallrohr 23 und die beiden Gehäusedeckel 11, 12 sind vollständig aus Kunststoff gefertigt. Letztere enthalten jeweils einen der Anschlußkanäle 19, 20, die jeweils in einem an dem Gehäusedeckel 11 bzw. 12 angeformten Anschlußstutzen 24 bzw. 25 für eine Druckleitung (nicht dargestellt) frei münden. Die Kunststoff-Gehäusedeckel 11, 12 umfassen die Rohrenden und sind mit dem Metallrohr 23 gas- bzw. flüssigkeitsdicht verschlossen. Die Rohrenden sind dabei in jeweils eine koaxiale Ringnut 30 bzw. 31 in den Kunststoff-Gehäusedeckeln 11, 12 eingeschoben und dann durch eine Kunststoff- Metallverbindung mit den Kunststoff-Gehäusedeckeln 11,12 verbunden. Die Verbindung kann auch durch Kleben oder Umspritzen des Metallrohrs 23 mit den Kunststoff- Gehäusedeckeln 11, 12 hergestellt werden.

Die Kunststoff-Gehäusedeckel 11, 12 werden als Kunststoffspritzteile gefertigt, wobei beim Spritzvorgang die Anschlußkanäle 21, 22 mit Anschlußstutzen 24 und 25 sowie mindestens ein Befestigungsauge 26 für die Montage des Arbeitszylinders im Kraftfahrzeug mit angeformt werden.

Der in Fig. 1 rechte Kunststoff-Gehäusedeckel 11 enthält ferner eine koaxiale Kolbenstangendurchführung 27 für die Kolbenstange 14 und eine Aufnahme 28 für ein dieses abdichtendes Abdichtungselement 29. Beide werden beim Spritzvorgang gleich mit angespritzt.

Claims (5)

1. Zylinder für fluidische Mittel im Niederdruckbetrieb mit einem Gehäusekörper und zwei den Gehäusekörper stirnseitig verschließenden Gehäusedeckeln sowie mit Anschlußstutzen für Druckleitungen und mit einem vom Gehäusekörper axial verschieblich aufgenommenen Arbeitskolben, der mit einer aus dem Gehäusekörper herausgeführten Kolbenstange verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (13) aus einem dünnwandigen Rohr (23), vorzugsweise Metallrohr, besteht und daß die Gehäusedeckel (11, 12) aus Kunststoff bestehen und die Rohrenden umfassend gasdicht mit dem Rohr (23) verbunden sind und die Anschlußstutzen (24, 25) tragen.

2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (23) mit den Kunststoff-Gehäusedeckeln (11, 12) mittels Umspritzen, Kleben oder einer anderen Kunststoff- Metallverbindung verbunden ist.

3. Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusedeckel (11, 12) als Kunststoffspritzteile mit beim Spritzvorgang angeformten Anschlußstutzen (24, 25) hergestellt sind.

4. Zylinder nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Kunststoff-Gehäusedeckel (11) eine Kolbenstangendurchführung (27) und ein diese abdichtendes Dichtungselement (29) aufweist.

5. Zylinder nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Kunststoff-Gehäusedeckel (12) Befestigungsmittel, z. B. ein Befestigungsauge (26) zum Durchstecken von Befestigungsbolzen, ausgebildet sind.