DE8214767U1 - Kolbenstange - Google Patents

Description

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Kolbenstange

Die Erfindung betrifft eine Kolbenstange für einen Zylinder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.

Diese Kolbenstangen werden bisher aus hochfestem Metall hergestellt. Es ist zwar bei Schubstangen, wie Pleuelstangen, schon bekannt, den Stangenschaft u.a. aus Gründen der Massenreduzierung aus faserverstärktem Kunststoff auszubilden (DE-OS 29 51 111). Einem Austausch des Metalls durch solchen Faserverbundkunststoff steht jedoch bei der genannten Kolbenstange, beispielsweise eines pneumatischen Arbeitszylinders, die Kolbenstangönführung gegenüber der Zylinder-wandung entgegen, insbesondere die hierbei meist unerläßliche Abdichtung für die Kolbenstange. Denn die erzielbare Dichtheit vor allem bei höheren Zylinderdrücken ist naturgemäß auch von der erzielbaren Oberflächengüte des Stangenschaftes abhängig, wobei bisher Faserverbundkunststoff gegenüber Metall von Nachteil ist, d.h. die Härte und Glätte einer Metalloberfläche sich nicht erreichen läßt. Die Kolbenstange aus Metall ist somit auch in Bezug auf Verschleiß bzw. Lebensdauer der Kolbenstangenführung zu bevorzugen.

Der Erfindung liefet daher die Aufgabe zugrunde, eine beträchtliche Massenreduzierung der eingangs genannten Kolbenstange zu erreichen ohne Minderung ihrer Oberflächengüte im Vergleich zu einem ganzmetallenen Aufbau.

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Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst in der Erkenntnis, daß es für einen
Ersatz von Metall durch Faserverbundkunststoff nicht
bloß einer Oberflächenvergütung des Stangenschaftes
im Wege seiner Beschichtung mit einem entsprechend
verschleißfesten Stoff bedarf, sondern daß es vielmehr noch auf entsprechende Verschleißbeständigkeit
der Bindung zwischen diesem Belag und dem Stangenschaft ankommt und hierzu (im Anwendungsfall) die
vorgeschlagene StoffSchlußverbindung die mit der nötigen Sicherheit bei vertretbarem Aufwand einzig realisierbare Verbindungsart ist, vorzugsweise in der
im Unteranspruch 2 gekennzeichneten Weise.

Weitere bemerkenswerte Einzelheiten werden im nachfolgenden Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht, wozu die Zeichnung vereinfacht zeigt in

Fig. 1 im Längsschnitt einen pneumatischen Arbeitszy- S

linder, |

Fig. 2 den Ausschnitt II der Fig. 1 wesentlich ver- t

größert. |

Der dargestellte Arbeitszylinder von relativ großer f-

Baulänge ist beispielsweise für einen Flugzeugtrag- ;

flügel bestimmt als Antrieb einer Flügelklappe über I

den vom Kolben 1 linearbewegten Stangenschaft 2. Die- |

ser ragt über eine die Zylinderwandung 3 verschlie- ;

ßende Kolbenstangenführung 4 heraus, wobei die erfor- Ϊ.

derliche Dichtheit gegen einen Austritt des Arbeits- ψ

mediums "Druckluft" durch eine gesonderte Dichtung 5 I

sichergestellt ist. I

Aus Gründen der Leichtbauweise ist nicht nur die Zy- |

i linderwandung 3 (und deren stirnseitige Verschlußmit- i

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tel), sondern auch der Stangenschaft 2 aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt, beispielsweise Glasfasern in einer Kunstharzmatrix. Da bei einem Stangenaufbau rein aus solchem Werkstoff mit beträchtlicher Reibung des Stangenschaftes 2 an der Kolbenstangenführung 4 und Dichtung 5 zu rechnen ist, hat jener noch einen Gleitbelag 6, beispielsweise aus einer Aluminium-Titan-Legierung. Die Bindung des Gleitbelages 6 an das Kunstharz des Stangenschaftes 2 ist durch StoffSchluß gesichert, wozu, wie Fig. 2 schematisch zeigt, dem Gleitbelag im Innenflächenbereich Kunstharz zugesetzt ist. Aufgrund des entsprechenden Gemenges aus Metallpartikeln 6.1 und Kunstharzpartikeln 6.2 besteht zwischen dem Grundkörper des Stangenschaftes 2 und dessen Gleitbelag 6 kein abrupter Wechsel von Kunstharz auf Legierungsmetall. An der Basis ist der Gleitbelag 6 ein Verbundkörper aus Metallpartikeln 6.1 gebunden von Kunstharzpartikeln 6.2 als einer Matrix, welche ein festhaftender Bestandteil des Kunstharzes des Stangenschaftes 2 bzw. dessen Fasermatrix ist. Die Herstellung dieses Gleitbelages 6 kann durch thermisches Spritzen mit anschließender spanender Oberflächenbearbeitung, wie Polierschleifen, geschehen.

Claims (2)

>**■ a*t at·· ■ ι · ■ ι » * a i ii * 1 13. Mai 1982 9215 Kolbenstange nsprüche

1. Kolbenstange für einen lineare Bewegungen ausführenden Zylinder, aus dem der Stangenschaft über eine Kolbenstangenführung herausragt, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche des aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden Stangenschaftes (2) mit einem aus demgegenüber verschleißbeständigerem Stoff bestehenden Belag

(6) versehen ist und dieser mit dem Stangenschaft (2) in einer StoffSchlußverbindung steht, bei welcher der Kunststoff eine Matrix eines Teils des verschleißbeständigeren Stoffes ist.

2. Kolbenstange nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Belag (6) aus Metall oder dergleichen verschleißfestem Stoff, wie Oxide, Karbide, unter Bindung desselben an den faserverstärkten Kunststoff über ein Gemenge beider Stoffe.

3· Kolbenstange nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Gleitbelag (6).