DE3404095C2 - Kolben für einen Arbeitszylinder - Google Patents

Abstract

Ein Kolben (1) besteht aus zwei in spiegelsymmetrischer Anordnung auf eine Kolbenstange (8) aufziehbaren Kolbenhalbteilen (15). Jedes der Kolbenhalbteile (15) ist aus einer metallischen Einlage (17) mit einem radial abstehenden Verankerungsteil (24) und einem auf die Einlage (17) aufgespritzten Hüllkörper (23) aus Kunststoff aufgebaut. Das Verankerungsteil (24) weist Durchbrechungen (25) auf, die beim Aufspritzen des Kunststoffs einen Materialdurchtritt ermöglichen. Der Kolben (1) ist unmittelbar an dem Hüllkörper (23) geführt, und eine Pufferhülse (37) ist einstückig an den Hüllkörper (23) angeformt. In Ringnuten (13) auf der Berührfläche (16) der Kolbenhalbteile (15) ist ein Positionsgeberring (32) aufgenommen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen Arbeitszylinder, insbesondere für einen Pneumatik-Zylinder, bestehend aus zwei im wesentlichen identischen Kolbenhalbkörpern, die ihrerseits jeweils aus mit einer Kolbenstange verbundenen, starren Tragelementen sowie zugehörigen Kunststoff-Gleitkörpern bestehen, wobei die Tragelemente jeweils in ihrem axialen Mittelbereich einen radial vorspringenden Verankerungsflansch für die mit ihnen fest verbundenen Kunststoff-Gleitkörper aufweisen, die im Bereich der Grenzfläche der Kolbenhalbkörper eine zylindrische Leitfläche in Anlage an den Arbeitszylinder haben.

Ein derartiger Kolben ist aus der US-PS 22 64 741 bekannt, die einen Kolben mit zwei Ringmanschetten zeigt, die eine tassenförmige Gestalt aufweisen und mit ihren Bodenflächen aneinanderstoßend montiert sind, so daß ihre Öffnungen jeweils entgegengesetzt dem Zylinderraum zugewandt sind und ihr axialer Randbereich zugleich die Gleit- und Dichtungsfläche des Kolbens bildet. Zu ihrer Befestigung auf einem durchmesserreduzierten Endabschnitt der Kolbenstange dienen dünne Metallscheiben, die jeweils in eine radiale Ringnut innerhalb der radialen Bodenwand jeder Ringmanschette eingesetzt und in dieser vollständig aufgenommen sind.

Zusätzliche Endscheiben in beiden Innenoffnungen der Ringmanschetten dienen der Verspannung des auf diese Weise zusammengesetzten Kolbens mit Hilfe einer Spannmutter an einer Schulter der Kolbenstange. Die Ringmanschetten bestehen aus einem gummiartigen Material oder in PVC, wobei die Verbindung der Manschetten mit den Metallscheiben mit Hilfe eines aushärtenden, auf die Metallscheiben aufgebrachten Bindemittels erfolgt

Diese Lösung ist insofern nachteilig, als sie zur Bildung des Kolbens einer relativ großen Anzahl von Einzelteilen bedarf, deren Montage kompliziert ist Insbesondere setzt die Aufnahme der dünnen Metall-Trägerscheiben eine erhöhte Fertigungsgenauigkeit bei der Herstellung der Ringmanschetten voraus, wobei eine innige Verbindung der Ringmanschetten mit den Metalischeiben auch unter Verwendung eines zusätzlichen Bindemittels infolge der Gummi-Metall-Kombination nur schwierig erreichbar und während des Betriebes beizubehalten ist

Sowoh! bei der Herstellung der Verbindung als auch durch Lockerungen dieser Verbindung während des Betriebes kann es zu Lagerabweichungen der Ringmanschetten kommen, die sich unmittelbar auf die Lage der Dichtflächen an der Zylinderwandung auswirken und zu Undichtigkeiten der Anordnung führen.

Die Verwendung von Ringmanschetten aus einem gummiähnlichen Material führt zu einem hohen Reibungsbeiwert des Kolbens unter Belastung und damit zu einem verstärkten Verschleiß der äußeren Gleitflächen der Ringmanschetten, der durch das Fehlen von Schmiereinrichtungen noch verstärkt wird. Beim Einsatz von PVC erweist sich bei längerem Betrieb im allgemeinen dessen Elastizität als unzureichend, mit der Folge von Dichtungsproblemen bei derartigen Kolben.

Der scheibenartige Aufbau des Kolbens führt bei verstärkter Reibung an der Zylinderinnenwand zu einer Querkraftbeanspruchung des Kolbens, einhergehend mit der Neigung der RingmanscheUin, sich aus dem Verbund mit den Metallscheiben zu lösen bzw. zu lokkern mit den bereits erwähnten, nachteiligen Folgen.

Der Kolbenaufbau nach der US-PS 22 64 741 erweist sich daher sowohl für die Übertragung größerer Stellkräfte als auch im Hinblick auf eine Vereinfachung der Kolbenherstellung als ungeeignet. Einer präzisen Lagefeststellung des Kolbens im Arbeitszylinder steht ein derartiger Kolbenaufbau ebenfalls im Wege.

Ein weiterer aus zwei aneinander stoßenden Halbkörpern gebildeter Arbeitskolben, der gleitverschieblich in einem Zylinder geführt ist, ist aus der US-PS 21 76 281 bekannt. Hierbei besitzt die Kolbenstange des Kc'bens ein zylindrisches Kopfstück mit vergrößertem Außendurchmesser, das zugleich ein Außengewinde trägt und das Lagerungsteil des Kolbens bildet. Die Tragteile des Kolbens bestehen aus einem ersten tassenförmigen, relativ dünnwandigem Metallkörper mit Innengewinde sowie einem zweiten gleichartigen Metallkörper, der in seinem Bodenbereich eine Ausnehmung für den Durchtritt der Kolbenstange aufweist. Die Metallkörper sind von entgegengesetzten Seiten auf den zylindrischen Lagerungskopf aufgeschraubt, so daß sie mit ihren Ringstirnflächen aneinander stoßen. Die Kolbentragkörper weisen jeweils eine konturierte Außenfläche auf, auf die ein jeweils hülsenartiger Gleitkörper vor der Montage der Tragkörper aufvulkanisiert ist. Die auf diese Weise als Verbundkörper ausgebildeten beiden Kolbenhalbkörper werden nach der Schraubbefestigung auf dem Kopfstück der Kolben-

stange zusätzlich durch Axialschrauben an dem Kopfstück der Kolbenstange gehalten und gesichert.

Diese Anordnung erfordert einerseits eine relativ komplizierte Formgebung der Kolbentragkörper sowie eine zusätzliche Gewindebearbeitung sowohl der Kolbentragkörper als auch des Endstückes der Kolbenstange, so daß die Herstellung des Kolbens mit einem erheblichen Kostenaufwand einhergeht. Auch in diesem Fall bestimmen die äußeren Ringmanschetten des Kolbens sowohl dessen Führungsgenauigkeit als auch dessen Gleiteigenschaften. Die Verwendung eines Gummimaterials für diese Ringmanschetten mit radial nach außen abnehmender Härte läßt bei längerem Betrieb sowohl Führungsungenauigkeiten als auch einen relativ starken Verschleiß aufgrund des Reibungskoeffizienten sowie des Fehlens einer inneren Schmiermittelzuführung erwarten.

Eine derartige Kolbenanordnung kann daher in zwischenzeitlich drastisch gestiegenen Anforderungen an Wartungsfreiheit, Montagefreundiichkeit und möglichst niedrigem Feriigungsaufwand nicht gerecht werden. Schließlich ist es bei einem derartigen Ko'-oen nicht möglich, seine Lage innerhalb des Arbeitszylinder z. B. zur Hubeinstellung, mit hoher Präzision nachzuweisen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kolben der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, der einen konstruktiv einfachen, montagefreundlichen und einzelteilarmen Aufbau besitzt, eine hohe Führungsgenauigkeit sowie eine wirksame Abdichtung zuläßt und der eine präzise Feststellung der Lage des Kolbens innerhalb des Arbeitszylinders ermöglicht. Des weiteren soll der Kolben hohen Ansprüchen an Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit während des Betriebes genügen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den kennzeichnender! Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß bilden die Tragelement Hülsenkörper, deren einander zugewandte, in Berührungskontakt stehende Stirnflächen eine Grenzfläche der Kolbenhalbkörper bestimmen und die Kunststoff-Gleitkörper innerhalb der Grenzfläche miteinander korrespondierende Ringnuten für einen beiden Kolbenhalbkörpern zugehörigen Ringraum bilden, in dem ein metallischer Detektionsring aufgenommen ist.

Die Vorteile dieses Kolbens bestehen insbesondere in seinem robusten und unkomplizierten Aufbau, der zudem den Einsatz funktionsfördernder Zusatzeinrichtungen, wie z. B. einer Schmiermittelzuführung, fördert und in der Aufnahme des Detektionsringes exakt in einer radialen Mittelebene des Kolbens, so daß eine sehr genaue Lagefeststellung des mittleren Kolbenbereiches im Verlaufe eines Arbeitshubes möglich ist.

Vorteilhafte Aurgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die in Anspruch 2 gekennzeichnete Verrastung der Kolbenhalbkörper führt zu einem Betriebsverhalten des Kolbens, das völlig demjenigen eines einstückigen Kolbens entspricht. An den Kolbenhalbkörpern vorgesehene Dichtungen werden somit von einer zusätzlichen Reibbeanspruchung in Umfangsrichtung freigehalten. Die drehfeste Verbindung zwischen den Kolbenhalbkörpern läßt sich in einfacher Weise durch Rastmittel verwirklichen, die an den Kunststoff-Gleitkörpern nach dem Prinzip von Nut und Feder ausgebildet sind.

Eine hochwertige Abdichtung der Kolbenhalbkörper gegeneinander kann geivnäß Anspruch 3 in einfacher Weise im Bereich der aneinander stoßenden Hülsenkörper der Kolbenhalbkörper geschaffen werden. Hierzu weisen die Hülsenkörper nach Anspruch 4 vorzugsweise eine Erweiterung ihrer Durchgangsbohrung zur Aufnahme eines Dichtringes auf.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder, der mit dem erfindungsgemäßen Kolben ausgerüstet ist;

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Halbkörper des Kolbens entlang der Linie 11-11 von F i g. 3;

Fig.3 eine Stirnansicht des Kobenhalbkörpers in Richtung III von F i g. 2;

F i g. 4 eine Draufsicht auf den Rand des Kolbenhalbkörpers in Richtung IV von F i g. 2;

F i g. 5 einen Hülsenkörper des Ko'[benhalbkörpers in stirnseitiger Ansicht in Richtung III von F i g. 2.

Bezugnehmend zunächst auf Fig. 1, ist als Anwendungsbeispiel des Kolbens 1 ein dor/.:slt wirkender hydraulischer oder pneumatischer Arbeitszylinder 2 dargestellt. Dieser besteht aus einer Zylinderlaufbuchse 3 und zwei die Zylinderlaufbuchse 3 endseitig verschließenden Zylinderdeckeln 4,5, die jeweils mit Anschlüssen 6 für ein Druckmedium versehen sind. Die Zylinderdekkel 4, 5 weisen Axialbohrungen 7 auf, die mit den Anschlüssen 6 kommunizieren. Die Axialbohrung 7 in einem der Zylinderdeckel 4 ist als Durchgangsbohrung ausgebildet. Sie nimmt eine Kolbensiange 8 auf, die stirnseitig aus dem Zylinderdeckel 4 heraustritt und unter Zwischenschaltung einer Gleitbuchse 9 und Kolbenstangendichtung 10 in der Axialbohrung 7 des Zylinderdeckels 4 gelagert äst. Die Axialbohrung 7 in dem anderen Zylinderdecke! 5 ist als Sackbohrung ausgebildet.

Bei beiden Zylinderdeckel 4,5 verläuft die Wand 11 der Axialbohrung 7 zum Innern <2 des Arbeitszylinders 2 hin im Abstand von der Kolbenstange 8. In der Wand 11 ist eine umlaufende Ringnut 13 vorgesehen, d^;e eine Pufferdichtung 14 aufnimmt; letztere ist Teil einer noch näher beschriebenen Einrichtung zur Endlagendämpfun>des Kolbens 1.

Der Kolben 1 besteht aus zwei Kolbenhalbkörpern 15, die völlig identisch gestaltet sind. Die Kolbenhalbkörper 15 stoßen an ihrem einen axialen Ende stirnseitig aneinander, wobei sich ihre Berührungsfläche als Grenzfläche 16 quer zu der Kolben-Längsrichtung, d. h. radial erstreckt. Die Kolbenhalbkörper 15 sind bezüglich dieser Grenzfläche 16 spiegeisymmertisch angeordnet. Sie stellen modulare Bauelemenete dar, die gemäß Fig. 1 zusammen auf ein und dieselbe Kolbenstange 8 aufgezogen sind, um den Kolben 1 eines doppelt wirkenden Arbeitszylinders 2 aufzubauen. Es sei aber angeinerk·, daß sich die Kolbenhalbkörper 15 auch einzeln als Kolben verwenden lassen (nicht dargestellt), und zwar in einfach wirkenden Arbeitszylindeni.

Jeder der Kolbenhalbkörper 15 besitzt einen metallischen Hülsenkörper 17 mit im wesentlichen kreiszylindrischem Querschnitt. Die Hülsenkörper 17 sind jeweils mit einer axialen üurchgangsbohrung 18 versehen, vermittels derer sich die Kolbenhalbkörper 15 auf einen Zentrierzapfen 19 an der Kolbenstange 8 aufziehen lassen. Dieser Zapfen 19 bildet einen axialen Fortsatz der Kolbenstange 18, und er ist dieser gegenüber im Durchmesser verjüngt. Der Übergang zwischen der Kolbenstange 8 und dem Zapfen 19 wird von einer Ringstufe 20 gebildet, mit der der Hülsenkörper 17 einer der beiden, auf den Zapfen 19 aufgezogenen Kolbenhalbkörper 15 stirnseitig zur Anlage kommt. Die Ringstufe 20 bildet so

einen Anschlag, der die Aufschubtiefe der Kolbenhalbkörper 15 auf den Zapfen 19 begrenzt. Der Außendurchmesser des Hülsenkörpers 17 im Stoßbereich an der Ringstufe 20 entspricht im wesentlichen dem der Kolbenstange 8.

Der Zapfen 19 ragt durch die Durchgangsbohrungen 18 beider Kolbenhalbkörper 17 hindurch, und er steht mit einem Gewindeende 21 axial aus dem zweiten Kolbenhalbkörper 15 heraus. Auf dieses Gewindeende 21 ist eine zylindrische Gewindebuchse 22 aufgeschraubt, die den Hülsenkörper 17 des zweiten Kolbenhalbkörpers 15 stirnseitig beaufschlagt. Der Außendurchmesser der Gewindebuchse 22 entspricht im Stoßbereich dem des Hülsenkörpers 17, d.h. in etwa dem Durchmesser der Kolbenstange 8. Das dem Kolben 1 abgewandte, freie Ende der Gewindebuchse 22 ist für den Angriff eines Schraubwerkzeugs ausgelegt, und es kann insbesondere mit einem Innensechskant versehen sein. Zur Montage des Kolbens 1 werden die Kolbenhalbkörper 15 axial hintereinander auf den Zapfen 19 der Kolbenstange 8 aufgefädelt, worauf die Gewindebuchse 22 aufgeschraubt und festgezogen wird. Die Kolbenhalbkörper 15 werden hierdurch gegeneinand-irgespannt und unverdrehbar und in Axialrichtung unverlierbar an der Kolbenstange 8 festgelegt.

Die Hülsenkörper 17 der Kolbenhalbkörper 15 sind in je einem zugehörigen Hüllkörper 23 gekapselt, der den Hülsenkörper 17 an seiner radialen Außenseite formschlüssig umgibt. Der Hüllkörper 23 besteht aus Kunststoff, und er wird auf den Hülsenkörper 17 aufgespritzt. Um dabei eine unverlierbare Verbindung zu erzielen, ist an den Hülsenkörper 17 jeweils ein radial abstehendes Verankerungsteil 24 ausgebildet, das beispielsweise die Gestalt eines umlaufenden Flansches haben kann. Das Verankerungsteil 24 gemäß F i g. 1 befindet sich jeweils im axialen Mittelbereich des zugehörigen Hülsenkörpers 17. Zwischen der Grenzfläche 16 und dem Verankerungsteil 24 verläuft der Außenmantel jedes Hülsenkörpers 17 im wesentlichen kreiszylindrisch, während er sich im Bereich jenseits des Verankerungsteils 24 konisch leicht verjüngt. Die Hülsenkörper 17 sind jeweils über ihre volle axiale Länge in den zugehörigen Hüllkörper 23 eingebettet. Letzterer schließt an der Grenzfläche 16 der Kolbenhalbteile 15 auf gleicher Höhe mit dem entsprechenden metallischen Hülsenkörper 17 ab.

Bezugnehmend auf Fig. 5. kann das Verankerungsteil 24 mit Durchbrechungen 25 versehen sein, die beim Aufspritzen des Kunststoffs einen Materialdurchtritt ermöglichen. Mittels dieser Durchbrechungen 25 wird ein besonders inniger Verbund zwischen dem Hülsenkörper 17 und dem Hüllkörper 23 geschaffen. Die Durchbrechungen 25 haben in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine langlochförmige Gestalt Sie sind konzentrisch bezüglich der Achse des Kolbenhalbkörpers 15 angeordnet, und sie werden durch entsprechende Kreisbögen begrenzt. Insbesondere können acht derartiger Langlöcher vorgesehen sein, die jeweils einen Umfangswinkel von z. B. ca. 33' einnehmen, während zwischen ihnen Stege mit einer Umfangserstreckung von ca. 12° stehenbleiben.

Bezugnehmend auf Fig. 2 bis Fig.4, können an der Grenzfläche 16 der Kolbenhalbkörper 15 komplementäre Rastmittel ausgebildet sein, vermittels derer sich die Kolbenhalbkörper 15 unverdrehbar aneinander festlegen lassen. Es empfiehlt sich, die Kastmittei an dem aus Kunststoff bestehenden Hüllkörper 23 auszuformen, was herstellungstechnisch besonders einfach ist. Exemplarisch erkennt man in F i g. 2 einen Stift 26, der an die Peripherie des Hüllkörpcrs 23 angeformt ist und axial aus der Grenzfläche 16 heraussteht. Dem Stift 26 diametral gegenüberliegend (vgl. F i g. 3) ist ein komplementäres Paßloch 27 vorgesehen. Beim Zusammenbau zweier, insofern im Aufbau völlig übereinstimmender Kolbenhalbkörper 15 greift der Stift 26 des einen Kolbenhalbkörpers 15 in das Paßloch 27 des anderen ein und umgekehrt, wodurch eine verdrehsichere Anlagestellung erzielt wird. Statt je eines Stiftes 26 und Paßlochs 27 können derer selbstverständlich auch mehrere vorhanden sein, und auch andere, nach dem Prinzip von Nut und Feder arbeitende Verriegelungseinrichtungen sind möglich.

Zurückkommend auf Fig. 1, sind die Kolbenhalbkörper 15 mit dem Hüllkörper 23 an dem Innenmantel der Zylinderlaufbuchse 3 geführt. Der Hüllkörper 23 selbst ist hierzu auf einem Teil einer axialen Länge als Führungsfläche 28 ausgebildet. Es finden also keine Gleitführungsringe o. ä. Sonderteile für den Kolben 1 Ver-Wendung, was dessen Aufbau sehr vereinfacht. Als Führungsfläche 28 dient in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die sich in Axialrichtung unmittelbar an die Grenzfläche 16 anschließende Partie der Kolbenhalbkörper 15. Der aus zwei Kolbenhalbkörpern 15 zusammengesetzte Kolben 1 wird dadurch in seinem axiaien Mittelbereich geführt. An die Führungsfläche 28 schließt s>ch in Axialrichtung eine Umfangsnut 29 des Kolbenhaiökörpers 15 an. in der eine ringförmige Kolbendichtung 30 aufgenommen ist. Im Fall eines Kolbens 1 für einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder 2 tragen beispielsweise beide Kolbenhalbkörper 15 je eine Kolbendichtung 30. Die Kolbendichtungen 30 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Querschnitt C-förmige Doppellippendichtungen, die mit ihrer C-Öffung einander abgewandt und von der Grenzfläche 16 weg gerichtet sind. Eine in Axialrichtung längere Dichtlippe der Koibendichtungen 30 kommt auf dem Grund der Umfangsnut 29 zu liegen, während eine in Axialrichtung kürzere Dichtlippe an der Zylinderlaufbuchse 3 arbeitet.

w Die Umfangsnuten 29 für die Kolbendichtungen 30 befinden sich jeweils im axialen Mittelbereich des Hüllkörpers 23, d. h., sie liegen dem Verankerungsteil 24 des Hüisenköi'pers: 17 radial gegenüber. Wie bereits erwähnt, bildet die Mantelpartie des Hüllkörpers 23 zwisehen der Umfangsnut 29 und der Berührfläche 16 einen Führungsabschnitt 28, mit dem der Kolben 1 an der Zylinderlaufbuchse 3 gleitet. Dagegen ist der Außendurchmesser des Hüllkörpers 23 in dem der Grenzfläche 16 abgewandten Bereich 31 jenseits der Umfangsso nut 29 verringert. Der Hüllkörper 23 hat hier keine ^rührungsfunktion, sondern er dient ausschließlich zur Halterung der Kolbendichtung 30.

Der Kolben 1 gemäß F i g. 1 ist mit einem Detektions- bzw. Geberring 32 versehen, der zur elektromagnetisehen Positions- und/oder Geschwindigkeits- und/oder Beschieunigungmessung dient. Die entsprechenden Daten der Kolbenbewegung können beispielsweise magnetisch oder induktiv erfaßt werden. Der Geberring 32 ist im Bereich der Grenzfläche 16 zwischen die Kolbenhalbkörper 15 gespannt Die Kolbenhalbkörper 15 weisen hierzu auf der Grenzfläche 16 in konzentrischer Anordnung bezüglich der Kolbenachse je eine Ringnut 33 auf, die geeignet ist, eine Halbseite des Geberrings 32 aufzunehmen. Die Ringnuten 33 haben in dem dargestellten Ausführungsbeispiei einen rechteckigen Querschnitt Sie stimmen in Profil und Durchmesser überein, und sie liegen einander spiegelsymmetisch derart gegenüber, daß eine durchgehende Ringöffnung zur Auf-

nähme des Geberrings 32 geschaffen wird.

Um einen reibungsarmen Lauf des Kolbens 1 zu gewährleisten, können zur Dauerschmierung im Bereich der Führungsseil 28 zur Aufnahme eines Schmiermittels geeignete, periphere Ausnehmungen 34 — sogenannte Fett-Taschen — angeordnet sein. Bezugnehmend auf Fig. 2 bis 4, erkennt man eine im Aufbau besonders einfache Anordnung, bei der die Ausnehmungen 34 zu der Grenzfläche 16 der Kolbenhalbkörper 15 hin offen sind. Die Ausnehmungen 34 sind in Gestalt kreissektorförmiger Ausschnitte zwischen der den Geberring 32 aufnehmenden Ringnut 33 und dem Außenmantel des Hüllkörpers 23 vorgesehen. Die axiale Tiefe der Ausschnitte ist dabei geringer als die Tiefe der Ringnuten 33. Die Ausschnitte sind so über den Umfang der Kolbenhalbkörper 15 verteilt, daß sie einander in zusammengebautem Zustand gegenüberliegen und im Querschnitt verdoppelte Schmieröffungen bilden. Man kann beispielsweise acht, jeweils einen Umfangswinkel von z. B. ca. 15" einnehmende Ausnehmungen 34 vorsehen, die durch dazwischenliegende, sich über ca. 30° erstreckende Stege getrennt werden.

Sieht man eine elektromagnetische Erfassung der Kolbenposition vor, so wird die Ringnut 33 mit einem Geberring 32 belegt und eine Schmiermittelfüllung nur in die peripheren Ausnehmungen 33 eingebracht. Wird dagegen ein Geberring 32 nicht benötigt, so kann überdies die Ringnut 33 mit Schmiermittel gefüllt werden, das nach und nach über die Ausnehmungen 34 austritt. Dies ist ein wesentlicher Vorteil von Schmiermittel-Ausnrhmungen 34, die die Ringnut 33 treffen.

Zurückkommend auf Fig. I, sind die gegeneinandergespannten Kolbenhalbkörper 15 an ihrer Berührfläche 16 gegeneinander abgedichtet. Die Abdichtung erfolgt beispielsweise im Bereich des metallischen Hülsenkörpers 17, die radial innen liegt und sich zur Ausbildung einer hochwertigen Dichtfläche auf einfache Art und Weise bearbeiten läßt. Ais Dichtmittei ist um den Zapfen 19 der Kolbenstange 8 ein Dichtring 35 gelegt. Die den Zapfen 19 aufnehmende Durchgangsbohrung 18 der Kolbenhalbkörper 15 ist. im Bereich der Grenzfläche 16 erweitert, so daß an jedem der Kolbenhalbkörper 15 eine Halbnut 36 ausgebildet wird, die zur Aufnahme des Dichtrings 35 dient. Beim Zusammenspannen der Kolbenhalbkörper 15 wird der Dichtring 35 gepreßt, wodurch eine Abdichtung zu der Kolbenstange 8 hin erfolgt.

Die Kolbenhalbkörper 15 sind mit Pufferhülsen 37 versehen, die zur Endlagendämpfung des Kolbens 1 dienen. Die Pufferhülsen 37 sind einstückig an den aus Kunststoff bestehenden Hüllkörper 23 angeformt. Sie stehen auf der der Grenzfläche 16 abgewandten Seite der Kolbenhalbkörper 15 axial über die Einlage 17 hinaus. Ihr Innendurchmesser entspricht dem Außendurchmesser der Kolbenstange 8, so daß sie geeignet sind, einen Abschnitt der Kolbenstange 8 bzw. Gewindebuchse 22 in sich aufzunehmen. Die Pufferhülsen 37 des Kolbens 1 tauchen in die Axialbohrungen 7 ein, die in den Zylinderdeckeln 4,5 vorgesehen sind. Die Axialbohrungen 7 bilden in ihrem dem Inneren 12 des Arbeitszylinders 2 zugewandten Bereich einen Ringraum um die Kolbenstange 8, in den die Pufferhülsen 37 passen. Wie bereits erwähnt, ist an der Peripherie dieses Ringraums in eine Ringnut 13 eine Pufferdichtung 14 aufgenommen. Bei Eintauchen der Pufferhülse 37 in den Ringraum legt sich die Kufferdichtung 14 dichtend um den Mantel der Pufferhülse 37, wobei die Auflaufbewegung durch eine konische Anschrägung 38 am freien Ende der Pufferhülse 37 erleichtert wird.

Der Kolben 1 ist in F i g. 1 am Ende seines Hubs in dem linken Zylinderdeckel 5 dargestellt. Der Kolbenhub ist dadurch anschlagbegrenzt, daß eine radiale Endfläehe 39 des Hüllkörpers 23 auf die Stirnfläche des Zylinderdeckels 5 trifft. Um einen Rückhub des Kolbens 1 durchzuführen, gibt man ein Druckmedium auf den Anschluß 6 in dem linken Zylinderdeckel 5, während der Anschluß 6 des rechten Zylinderdeckels 4 druckentlastet wird. Während der Rückbewegung des Kolbens 1 kann das im Innern 12 des Arbeitszylinders 2 enthaltene Medium zunächst über den vollen Querschnitt der Axialbohrung 7 abströmen. Dieser Strömungsweg wird gesperrt, wenn die Pufferhülse 37 in die Axialbohrung 7 eintaucht und mit der Pufferdichtung 14 in Anlage kommt. Hierdurch kann sich vor dem angefahrenen Zylinderdeckel 4 ein Druckpolster aufbauen, das die Kolbenbewegung kurz vor dem Erreichen seiner Endlage dämpft. Die Pufferdichtung 14 ist eine spezielle 3-Lippen-Dichtung. Sie eröffnet über die Kingnut 13 einen gedrosselten Strömungsweg, durch den das Druckpolster abgebaut wird. Der mögliche Gegendruck des Druckpolsters ist hierdurch begrenzt, und der Kolben 1 erreicht seine Anschlagstellung an dem Zylinderdeckel

Es besteht die Möglichkeit, den Kolbenhalbkörper 15 auch für sich allein als Kolben zu verwenden, insbesondere in einem einfach wirkenden Arbeitszylinder.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kolben für einen Arbeitszylinder, insbesondere für einen Pneumatik-Zylinder, bestehend aus zwei im wesentlichen identischen Kolbenhalbkörpern, die ihrerseits jeweils aus mit einer Kolbenstange verbundenen, starren Tragelementen sowie zugehörigen Kunststoff-Gleitkörpern bestehen, wobei die Tragelemente jeweils in ihrem axialen Mittelbereich einen radial vorspringenden Verankerungsflansch für die mit ihnen fest verbundenen Kunststoff-Gleitkörper aufweisen, die im Bereich der Grenzfläche der Kolbenhalbkörper eine zylindrische Leitfläche in Anlage an den Arbeitszylinder haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente Hülsenkörper (17) bilden, deren einander zugewandte, in Berührungskontakt stehende Stirnflächen eine Grenzfläche (16) der Kolbenhalbkörper (15) bestimmen, und die Kunststoff-Gleitkörper (23) innerhalb der Grenzfläche miteinander korrespondierende Ringnuten (33) für einen beiden Kolbenhalbkörpern

(15) zugehörigen Ringraum bilden, in dem ein metallischer Detektionsring (32) aufgenommen ist

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Grenzfläche (16) komplementäre Rastmittel, insbesondere an den Kunststoff-Gleitkörpern (23), ausgebildet sind, vermittels derer die Kolbenhalbkörper (15) unverdrehbar aneinander festgelegt sind.

3. Kolben r ¹Ch Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenhaibkörper (15) an ihrer Grenzfläche (16) gegeneinander, insbesondere im Bereich der Hülsenkörper (17). abgedichtet sind.

4. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Hülsenkörper mit einer axialen Durchgangsbohrung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenkörper (17) an der Grenzfläche

(16) eine Erweiterung (36) zur Aufnahme eines Dichtringes (35) aufweisen.