EP0701065B1 - Druckzylinder für Hochdruckhydraulik - Google Patents

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EP0701065B1
EP0701065B1 EP19950112898 EP95112898A EP0701065B1 EP 0701065 B1 EP0701065 B1 EP 0701065B1 EP 19950112898 EP19950112898 EP 19950112898 EP 95112898 A EP95112898 A EP 95112898A EP 0701065 B1 EP0701065 B1 EP 0701065B1
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EP
European Patent Office
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pressure cylinder
cylinder according
tube
pressure
fibre
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EP19950112898
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English (en)
French (fr)
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EP0701065A3 (de
EP0701065A2 (de
Inventor
Werner Prof. Dr. Ing. Hufenbach
Carsten H. Dr. Ing. Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innotec Consult GmbH
Lingk and Sturzebecher GmbH
Original Assignee
Innotec Consult GmbH
Lingk and Sturzebecher GmbH
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Publication date
Application filed by Innotec Consult GmbH, Lingk and Sturzebecher GmbH filed Critical Innotec Consult GmbH
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Publication of EP0701065A3 publication Critical patent/EP0701065A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1433—End caps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1428—Cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/149—Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2215/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another
    • F15B2215/30—Constructional details thereof
    • F15B2215/305—Constructional details thereof characterised by the use of special materials

Definitions

  • the invention relates to a printing cylinder with a fiber-reinforced Plastic tube in which an actuating piston with piston rod is guided, the pressure cylinder end components has that with a cylindrical fitting in the Pressure cylinders are fitted and those with collar training protrude beyond the impression cylinder, at least one End component has a hole in which the Piston rod is guided and the feed and the Discharge of the high pressure medium through channels in the end components takes place, the final components by Tie rods are connected in the federal training are held.
  • the invention relates to an actuator of the high pressure hydraulics, which has at least one pressure cylinder, in which at least one metallic control piston with piston rod is led.
  • an actuator is the Printing cylinders generally provided with end components, which are pushed into the pressure cylinder, via tie rods held and sealed against the pressure cylinder are.
  • one of the end components is one closed component and the other has a hole in which the piston rod is guided sealed.
  • the Piston can also have a piston rod on both sides, which are performed in both final components.
  • several pistons can also be provided in the pressure cylinder his. It can be in the actuator z. B. one act single or double acting actuator.
  • the piston of such an actuator generally has molded metallic piston rings or polymeric sliding bands, that effect leadership. Can between the piston rings a soft seal may be arranged.
  • High pressure referred to in Under the invention a hydrostatic pressure of over 100 bar, e.g. B. from 400 to 500 bar.
  • the known pressure cylinder described at the beginning after the Preamble of claim 1, of which impression cylinder the invention is based has a cylinder housing on that just from a fiber reinforced Plastic is made.
  • cylinder housing is not for that suitable for high pressures of high pressure hydraulics.
  • You would this known pressure cylinder for an actuator Use high pressure hydraulics, so would inevitably Cylinder walls deformed after a short time or bulged.
  • the impression cylinder would be very quick leaky. The result is this well-known impression cylinder not suitable for high pressure hydraulics.
  • the pressure cylinder is a component made of steel, which one corresponding to the pressure of the high pressure medium Has wall thickness. That makes the actuating cylinder one heavy aggregate.
  • the invention is based on the technical problem, one lightweight printing cylinder specifying that for the High pressure hydraulics is suitable and even at high pressures of the print medium does not bulge and remains tight. It should a pressure cylinder for an actuator can be specified, especially in airplanes, ships and others Vehicles can be used without a disturbing Weight increase would have to be accepted.
  • Preferred embodiments of the printing cylinder according to the invention are the subject of claims 2 to 4.
  • a press device with a pressure cylinder, Actuating piston and piston rod known (GB-A-2 149 855) the cylinder housing consists of a thin metal tube, that of a fiber-reinforced plastic outer tube is surrounded.
  • the pressure cylinder of the press device should also be suitable for high pressures of the medium.
  • On the Cylinder housing of the associated printing cylinder are End pieces in the form of overlapping lids, which are glued to the plastic tube.
  • This known pressure cylinder can withstand the high pressures of the Do not withstand high pressure hydraulics for long. At such high The lid-shaped glued on would inevitably press End parts blown off from the pressure cylinder, as it were.
  • Actuators which are a pressure cylinder made of a metallic Liner and a jacket made of fiber-proven plastic have are known in principle (WO 93/23675).
  • the metallic liners and the casing are not as here circular cylindrical tubes. The manufacture is therefore complex.
  • actuators are also known have a pressure cylinder made of inner tube and outer tube (WO 91/11319), both made of fiber-proven plastic consist. These actuators are for high pressure hydraulics not very suitable.
  • the invention is based on the knowledge that in one Actuator for the high pressure hydraulics of the described Construction of the pressure cylinder from a thin-walled inner tube and can consist of a fiber-reinforced plastic tube, if the requirements described in claim 1 are realized.
  • an actuator according to the invention would the high pressure medium in the outer tube, which with the End components is connected easily in the circumferential direction produce tractive forces, which High pressure medium increases the diameter of the outer tube. This would affect the tightness between the piston and the inner tube result. Surprisingly this disruptive deformation can be prevented, if in the manner described a fiber composite outer tube used with a high modulus of elasticity in the circumferential direction becomes.
  • the outer jacket is below the tie rods low preload if the high pressure medium is not pending.
  • the preload can. even without a non-positive Bond between the final components and the Inner jacket be set up so that under the pressure of the High pressure means disruptive deformation of the pressure cylinder do not occur.
  • Composite unit made of a metallic liner in the form of a circular cylindrical inner tube and one on it attached fiber-reinforced plastic tube Aggregate of these two components, regardless of whether that fiber-reinforced plastic pipe via a shrink connection or via an adhesive connection with the metallic Inner tube is connected.
  • the Composite also be given in that the outer tube the inner tube is wound directly, the different thermal expansions of the two materials, Metal on the one hand and fiber-reinforced plastic on the other, can be used specifically.
  • the result is the teaching of the invention to a printing cylinder or Actuator of very light construction, which nonetheless to absorb extremely high pressures of the high pressure medium in the Is able and can produce corresponding actuating forces.
  • the actuators constructed according to the teaching of the invention are also characterized by a long service life. she are nonetheless simply too mass-produced manufacture.
  • the printing cylinder takes axial forces due to pressure medium do not occur. These will exclusively taken up by the pull rod, the one Do not hinder deformation in the circumferential or radial direction. The preload caused by the tie rods is low. Buckling deformations of the printing cylinder are avoided. A disruptive increase in diameter as a result of The highly rigid fiber composite pipe counteracts internal pressure.
  • the federal training can be used as all-round collar and molded onto the adapters his. But there is also the possibility of the federal recesses run as fret sections and to the To form adapters. Depending on the design of the federal training one could also speak of flanges.
  • the tie rods designed as a bolt and have this Nuts on which the tractive force can be adjusted.
  • the fiber-reinforced plastic pipe is expedient in detail executed as it is from the claims 8 to 13 results.
  • the actuators shown in the figures are Actuators for high pressure hydraulics. At least you own a printing cylinder 1 in which a metallic Actuating piston 2 is guided with piston rod 3.
  • FIGS. 1 and 2 From a comparative view of FIGS. 1 and 2 one can see that as a pressure cylinder 1 a composite unit from a metallic liner in the form of a circular cylindrical Inner tube 4 and one placed thereon fiber-reinforced plastic tube 5 is executed.
  • the Plastic tube forms the outer tube.
  • the printing cylinder 1 has metallic end components 6, which with a cylindrical fitting 7 fitted into the impression cylinder 1 and are connected to it in a sealed manner.
  • the final components 6 are with federal training 8 over the Printing cylinder in front.
  • the arrangement is such that at least one end component 6 has a bore 9 in which the piston rod 3 is guided.
  • Usual seals 10 are provided. The supply and discharge of the High pressure medium takes place via channels 11 in these end components 6.
  • the two end components 6 are by tie rods 12 connected, which are held in the federal training 8. She are z. B. passed through corresponding holes 13.
  • the tie rods 12 By connecting the pressure cylinder 1 to the Final components 6 and by adjusting the tensile force the tie rods 12 is the pressure cylinder 1 against high pressure medium Deformations stabilized.
  • the Fig. 1 likes the pressure cylinder 1 under the pressure of a high pressure medium stand. It can be seen that the printing cylinder 1 does not have deformations caused by high pressure medium.
  • the Inner tube 4 is preferred in the exemplary embodiment and after Embodiment of the invention a drawn tube in the form a precision tube with a wall thickness of less than 1 mm. It was for reasons of scale in Fig. 1 with a drawn excessively thick wall.
  • the control piston 2 and / or the end components 6 exist from an alloy of the group steel alloys, aluminum alloys, Magnesium alloys, aluminum / magnesium alloys.
  • the end components 6 may with the inner tube 4th be positively connected, as in FIG. 1 is indicated.
  • the composite also acts as a seal.
  • the collar training 8 as a circumferential Running collar, the flange-like in the embodiment Has character.
  • the tie rods 12 are bolts that Have nuts 14, via which the tensile force is adjustable is.
  • the construction of the plastic pipe 5 can only be hinted at. It is so in detail designed as it corresponds to claims 9 to 14.
  • Fig. 3 was indicated that according to the teaching of Actuator constructed according to the invention also includes an actuating piston 2 have two piston rods 3 or two actuating pistons 2 can.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Druckzylinder mit einem faserverstärkten Kunststoffrohr, in dem ein Stellkolben mit Kolbenstange geführt ist, wobei der Druckzylinder Abschlußbauteile aufweist, die mit einem zylindrischen Paßstück in den Druckzylinder eingepaßt sind und die mit Bundausbildungen über den Druckzylinder vorstehen, wobei zumindest ein Abschlußbauteil eine Bohrung aufweist, in welcher die Kolbenstange geführt ist und wobei die Zuführung sowie die Abführung des Hochdruckmittels über Kanäle in den Abschlußbauteilen erfolgt, wobei die Abschlußbauteile durch Zugstangen verbunden sind, die in den Bundausbildungen gehalten sind.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stelltrieb der Hochdruckhydraulik, der zumindest einen Druckzylinder aufweist, in dem zumindest ein metallischer Stellkolben mit Kolbenstange geführt ist. Bei einem solchen Stelltrieb ist der Druckzylinder im allgemeinen mit Abschlußbauteilen versehen, die in den Druckzylinder hineingeschoben, über Zugstangen gehalten und gegen den Druckzylinder abgedichtet sind. Im einfachsten Falle ist eines der Abschlußbauteile ein geschlossenes Bauteil und weist das andere eine Bohrung auf, in der die Kolbenstange abgedichtet geführt ist. Der Kolben kann auch beidseitig eine Kolbenstange aufweisen, die in beiden Abschlußbauteilen geführt sind. Im übrigen können in dem Druckzylinder auch mehrere Kolben vorgesehen sein. Es kann sich bei dem Stelltrieb z. B. um einen einfach oder doppelt wirkenden Stelltrieb handeln. Der Kolben eines solchen Stelltriebs besitzt im allgemeinen angeformte metallische Kolbenringe oder polymere Gleitbänder, die die Führung bewirken. Zwischen den Kolbenringen kann eine Weichdichtung angeordnet sein. Hochdruck bezeichnet im Rahmen der Erfindung einen hydrostatischen Druck von über 100 bar, z. B. von 400 bis 500 bar.
Der eingangs beschriebene bekannte Druckzylinder nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, von welchem Druckzylinder die Erfindung ausgeht (DE-U 69 16 307) weist ein Zylindergehäuse auf, das lediglich aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht. Dieser Druckzylinder und das entsprechende Zylindergehäuse ist allerdings nicht für die hohen Drucke der Hochdruckhydraulik geeignet. Würde man diesen bekannten Druckzylinder für einen Stelltrieb der Hochdruckhydraulik einsetzen, so würden zwangsläufig die Zylinderwandungen nach kurzer Zeit verformt bzw. ausgebeult. Außerdem würde der Druckzylinder sehr schnell undicht. Im Ergebnis ist dieser bekannte Druckzylinder nicht für die Hochdruckhydraulik geeignet.
Bei aus der Praxis bekannten Stelltrieben der Hochdruckhydraulik, ist der Druckzylinder ein Bauteil aus Stahl, welches eine dem Druck des Hochdruckmittels entsprechende Wanddicke aufweist. Das macht den Stellzylinder zu einem gewichtsmäßig schweren Aggregat.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen leichtgewichtigen Druckzylinder anzugeben, der für die Hochdruckhydraulik geeignet ist und auch bei hohen Drücken des Druckmediums nicht ausbeult und dicht bleibt. Es soll ein Druckzylinder für einen Stelltrieb angegeben werden, der insbesondere in Flugzeugen, in Schiffen und anderen Fahrzeugen eingesetzt werden kann, ohne daß eine störende Gewichtserhöhung in Kauf genommen werden müßte.
Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung ein Druckzylinder der eingangs genannten Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß der Druckzylinder für einen Stelltrieb der Hochdruckhydraulik als Verbundaggregat eingerichtet ist und daß hierzu ein metallischer Liner in Form eines kreiszylindrischen Innenrohres in das faserverstärkte Kunststoffrohr eingesetzt ist,
  • daß der Stellkolben als in dem metallischen Innenrohr geführter metallischer Stellkolben ausgebildet ist,
  • daß die Abschlußbauteile als metallische Abschlußbauteile in den Druckzylinder mit ihren zylindrischen Paßstücken derart eingepaßt sind, daß eine Dichtwirkung zwischen dem metallischen Innenrohr und den metallischen Paßstücken erreichbar ist,
  • daß das faserverstärkte Kunststoffrohr durch die Einstellung der Zugkraft der Zugstangen im hochdruckmittelfreien Zustand unter geringe Vorspannung gesetzt ist
  • und daß durch den Anschluß des Druckzylinders an die Abschlußbauteile und durch die Einstellung der Zugkraft der Zugstangen der Druckzylinder gegen hochdruckmittelbedingte Verformungen stabilisierbar ist. - Der Ausdruck Liner bedeutet, daß das Innenrohr sehr dünnwandig ausgeführt ist.
    • Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Druckzylinders sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4. Grundsätzlich ist eine Preßvorrichtung mit Druckzylinder, Stellkolben und Kolbenstange bekannt (GB-A-2 149 855) bei der das Zylindergehäuse aus einem dünnen Metallrohr besteht, das von einem faserverstärkten Kunststoffaußenrohr umgeben ist. Der Druckzylinder der Preßvorrichtung soll auch für hohe Drücke des Mediums geeignet sein. Auf das Zylindergehäuse des zugehörigen Druckzylinders sind Abschlußteile in Form von übergreifenden Deckeln aufgesetzt, die an dem Kunststoffrohr festgeklebt sind. Dieser bekannte Druckzylinder kann den hohen Drücken der Hochdruckhydraulik nicht lange standhalten. Bei solch hohen Drücken würden zwangsläufig die deckelförmigen aufgeklebten Abschlußteile gleichsam vom Druckzylinder abgesprengt.
    Stelltriebe, die einen Druckzylinder aus einem metallischen Liner und eine Ummantelung aus faserbewährtem Kunststoff aufweisen, sind grundsätzlich bekannt (WO 93/23675). Der metallische Liner und die Ummantelung sind hier nicht als kreiszylindrische Rohre ausgeführt. Die Fertigung ist daher aufwendig. Im übrigen sind auch Stelltriebe bekannt, die einen Druckzylinder aus Innenrohr und Außenrohr aufweisen (WO 91/11319), die beide aus faserbewährtem Kunststoff bestehen. Diese Stelltriebe sind für die Hochdruckhydraulik wenig geeignet.
    Es sind andere Druckzylinder bekannt (EP-A-0 464 202), die lediglich Zylinderwandungen aus faserverstärktem Kunststoffmaterial aufweisen. Diese Druckzylinder sind nur für relativ geringe Drücke geeignet und diese Druckzylinder sind daher vornehmlich als Pneumatikzylinder einsetzbar. Würde ein solcher Druckzylinder bei den hohen Drücken der Hochdruckhydraulik eingesetzt, würden die Wände sofort ausbeulen und es würden unmittelbar Undichtigkeiten resultieren.
    Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einem Stelltrieb für die Hochdruckhydraulik des beschriebenen Aufbaus der Druckzylinder aus einem dünnwandigen Innenrohr und einem faserverstärkten Kunststoffrohr bestehen kann, wenn die im Patentanspruch 1 beschriebenen Maßgaben verwirklicht sind. Bei einem erfindungsgemäßen Stelltrieb würde das Hochdruckmittel in dem Außenrohr, welches mit den Abschlußbauteilen verbunden ist, ohne weiteres in Umfangsrichtung verlaufende Zugkräfte produzieren, wobei das Hochdruckmittel den Durchmesser des Außenrohres vergrößert. Daraus würde eine Beeinträchtigung der Dichtigkeit zwischen dem Kolben und dem Innenrohr resultieren. Überraschenderweise läßt sich diese störende Verformung verhindern, wenn in der beschriebenen Weise ein Faserverbund-Außenrohr mit hohem Elastizitätsmodul in Umfangsrichtung eingesetzt wird. Der Außenmantel steht über die Zuganker unter geringer Vorspannung, wenn das Hochdruckmittel nicht ansteht. Die Vorspannung kann . auch ohne einen kraftschlüssigen Verbund zwischen den Abschlußbauteilen und dem Innenmantel so eingerichtet werden, daß unter dem Druck des Hochdruckmittels störende Verformungen des Druckzylinders nicht auftreten. Im Rahmen der Erfindung bezeichnet Verbundaggregat aus einem metallischen Liner in Form eines kreiszylindrischen Innenrohres und einem darauf aufgesetzten faserverstärkten Kunststoffrohr ein Aggregat aus diesen beiden Bauteilen, gleichgültig, ob das faserverstärkte Kunststoffrohr über eine Schrumpfverbindung oder über eine Klebverbindung mit dem metallischen Innenrohr verbunden ist. Im einfachsten Fall kann der Verbund auch dadurch gegeben sein, daß das Außenrohr auf das Innenrohr direkt aufgewickelt ist, wobei die unterschiedlichen Wärmedehnungen der beiden Werkstoffe, Metall einerseits und faserverstärkter Kunststoff andererseits, gezielt ausgenutzt werden können. Im Ergebnis führt die Lehre der Erfindung zu einem Druckzylinder bzw. Stelltrieb sehr leichter Bauweise, der nichtsdestoweniger extrem hohe Drücke des Hochdruckmittels aufzunehmen in der Lage ist und entsprechende Stellkräfte produzieren kann. Die nach der Lehre der Erfindung aufgebauten Stelltriebe zeichnen sich darüber hinaus durch lange Standzeit aus. Sie sind nichtsdestoweniger als Massenartikel einfach zu fertigen. - Im Rahmen der Erfindung nimmt der Druckzylinder druckmittelbedingte axiale Kräfte nicht auf. Diese werden ausschließlich durch die Zugstange aufgenommen, die eine Verformung in Umfangs- bzw. Radialrichtung nicht behindern. Die über die Zugstangen bewirkte Vorspannung ist gering. Beulende Verformungen des Druckzylinders werden vermieden. Einer störenden Durchmesservergrößerung in Folge des Innendruckes wirkt das hochsteife Faserverbundrohr entgegen.
    Im Rahmen der Erfindung können die Bundausbildungen als umlaufender Bund ausgeführt und an die Paßstücke angeformt sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Bundausnehmungen als Bundabschnitte auszuführen und an die Paßstücke anzuformen. Je nach der Gestaltung der Bundausbildungen könnte man auch von Flanschen sprechen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Zugstangen als Schraubenbolzen ausgeführt und weisen diese Muttern auf, über die die Zugkraft einstellbar ist. Das faserverstärkte Kunststoffrohr ist im Detail zweckmäßigerweise so ausgeführt, wie es sich aus den Patentansprüchen 8 bis 13 ergibt.
    Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
    Fig. 1
    einen Längsschnitt durch einen Stelltrieb, der nach der Lehre der Erfindung aufgebaut ist,
    Fig. 2
    in gegenüber der Fig. 1 sehr starker Vergrößerung den Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1 und
    Fig. 3
    mit den Teilfiguren a und b in weiterer Schematisierung andere Ausführungsformen von nach der Lehre der Erfindung aufgebauten Stelltrieben.
    Die in den Figuren dargestellten Stelltriebe sind Stelltriebe für die Hochdruckhydraulik. Sie besitzen zumindest einen Druckzylinder 1, in dem ein metallischer Stellkolben 2 mit Kolbenstange 3 geführt ist.
    Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß als Druckzylinder 1 ein Verbundaggregat aus einem metallischen Liner in Form eines kreiszylindrischen Innenrohres 4 und einem darauf aufgesetzten faserverstärkten Kunststoffrohr 5 ausgeführt ist. Das Kunststoffrohr bildet das Außenrohr.
    Man erkennt in den Fig. 1 und 2, daß der Druckzylinder 1 metallische Abschlußbauteile 6 aufweist, die mit einem zylindrischen Paßstück 7 in den Druckzylinder 1 eingepaßt und mit diesem abgedichtet verbunden sind. Die Abschlußbauteile 6 stehen mit Bundausbildungen 8 über den Druckzylinder vor. Die Anordnung ist so getroffen, daß zumindest ein Abschlußbauteil 6 eine Bohrung 9 aufweist, in der die Kolbenstange 3 geführt ist. Übliche Dichtungen 10 sind vorgesehen. Die Zuführung sowie die Abführung des Hochdruckmittels erfolgt über Kanäle 11 in diesen Abschlußbauteilen 6.
    Die beiden Abschlußbauteile 6 sind durch Zugstangen 12 verbunden, die in den Bundausbildungen 8 gehalten sind. Sie sind z. B. durch entsprechende Bohrungen 13 hindurchgeführt. Durch den Anschluß des Druckzylinders 1 an die Abschlußbauteile 6 und durch die Einstellung der Zugkraft der Zugstangen 12 ist der Druckzylinder 1 gegen hochdruckmittelbedingte Verformungen stabilisiert. In der Fig. 1 mag der Druckzylinder 1 unter dem Druck eines Hochdruckmittels stehen. Man erkennt, daß der Druckzylinder 1 hochdruckmittelbedingte Verformungen nicht aufweist. Das Innenrohr 4 ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ein gezogenes Rohr in Form eines Präzisionsrohres mit einer Wanddicke von unter 1 mm. Es wurde aus Maßstabsgründen in Fig. 1 mit einer übertrieben dicken Wanddicke gezeichnet.
    Der Stellkolben 2 und/oder die Abschlußbauteile 6 bestehen aus einer Legierung der Gruppe Stahllegierungen, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Aluminium/Magnesiumlegierungen. Die Abschlußbauteile 6 mögen mit dem Innenrohr 4 formschlüssig verbunden sein, wie es in der Fig. 1 angedeutet ist. Der Verbund wirkt gleichzeitig abdichtend.
    Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Bundausbildungen 8 als umlaufender Bund ausgeführt, der im Ausführungsbeispiel flanschartigen Charakter hat. Die Zugstangen 12 sind Schraubenbolzen, die Muttern 14 aufweisen, über die die Zugkraft einstellbar ist. Aus Maßstabsgründen kann der Aufbau des Kunststoffrohres 5 nur angedeutet sein. Er ist im einzelnen so gestaltet, wie es den Patentansprüchen 9 bis 14 entspricht. In der Fig. 3 wurde angedeutet, daß ein nach der Lehre der Erfindung aufgebauter Stelltrieb auch einen Stellkolben 2 mit zwei Kolbenstangen 3 oder zwei Stellkolben 2 aufweisen kann.

    Claims (13)

    1. Druckzylinder mit einem faserverstärkten Kunststoffrohr, in dem ein Stellkolben mit Kolbenstange geführt ist,
      wobei der Druckzylinder Abschlußbauteile aufweist, die mit einem zylindrischen Paßstück in den Druckzylinder eingepaßt sind und die mit Bundausbildungen über den Druckzylinder vorstehen, wobei zumindest ein Abschlußbauteil eine Bohrung aufweist, in welcher die Kolbenstange geführt ist,
      wobei die Zuführung sowie die Abführung des Hochdruckmittels über Kanäle in den Abschlußbauteilen erfolgt, wobei die Abschlußbauteile durch Zugstangen verbunden sind, die in den Bundausbildungen gehalten sind, dadurch gekennzeichnet,
      daß der Druckzylinder für einen Stelltrieb der Hochdruckhydraulik als Verbundaggregat eingerichtet ist und daß hierzu ein metallischer Liner in Form eines kreiszylindrischen Innenrohres in das faserverstärkte Kunststoffrohr eingesetzt ist,
      daß der Stellkolben als in dem metallischen Innenrohr geführter metallischer Stellkolben ausgebildet ist,
      daß die Abschlußbauteile als metallische Abschlußbauteile in den Druckzylinder mit ihren zylindrischen Paßstücken derart eingepaßt sind, daß eine Dichtwirkung zwischen dem metallischen Innenrohr und den metallischen Paßstücken erreichbar ist,
      daß das faserverstärkte Kunststoffrohr durch die Einstellung der Zugkraft der Zugstangen im hochdruckmittelfreien Zustand unter geringe Vorspannung gesetzt ist
      und daß durch den Anschluß des Druckzylinders an die Abschlußbauteile und durch die Einstellung der Zugkraft der Zugstangen der Druckzylinder gegen hochdruckmittelbedingte Verformungen stabilisierbar ist.
    2. Druckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Innenrohr (4) aus einer Legierung der Gruppe "Stahllegierungen, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Aluminium/Magnesiumlegierungen", besteht.
    3. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Innenrohr (4) als gezogenes Rohr (Präzisionsrohr) ausgeführt ist.
    4. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (2) und/oder die Abschlußbauteile (6) aus einer Legierung der Gruppe "Stahllegierungen, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Aluminium/Magnesiumlegierungen" bestehen.
    5. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bundausbildungen (8) als umlaufender Bund ausgeführt und an die Paßstücke(7) angeformt sind.
    6. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bundausbildungen (8) als Bundabschnitte ausgeführt und an die Paßstücke (7) angeformt sind.
    7. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstangen (12) an den Enden als Schraubenbolzen ausgeführt sind und Muttern (14) aufweisen, mit denen die Zugkraft einstellbar ist.
    8. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein glasfaserverstärktes Kunststoffrohr (5) eingesetzt ist.
    9. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallfaserverstärktes Kunststoffrohr (5) eingesetzt ist.
    10. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein kohlenstoffaserverstärktes Kunststoffrohr (5) eingesetzt ist.
    11. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein aramidfaserverstärktes Kunststoffrohr (5) verwendet wird.
    12. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffrohr (5) eine in Umfangsrichtung verlaufende, gewickelte Faserbewehrung aufweist.
    13. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffrohr (5) eine kreuzweise gewickelte Faserbewehrung aufweist.
    EP19950112898 1994-08-27 1995-08-17 Druckzylinder für Hochdruckhydraulik Expired - Lifetime EP0701065B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19944430502 DE4430502C2 (de) 1994-08-27 1994-08-27 Verwendung eines Verbundaggregates aus einem Liner und einem faserverstärkten Kunststoffrohr als Druckzylinder eines Stelltriebes der Hochdruckhydraulik
    DE4430502 1994-08-27

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