Die Erfindung betrifft einen geschweißten Arbeitszylinder sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Aus dem Stand der Technik sind Arbeitszylinder als solche bekannt. Bei den Arbeitszylindern kann es sich insbesondere um Differenzialarbeitszylinder, Plungerzylinder, Gleichgangzylinder oder Teleskopzylindern handeln.

Bei einem Differenzialarbeitszylinder beispielsweise handelt es sich um einen doppelt wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder mit zwei Arbeitsräumen, wobei in den beiden Arbeitsräumen unterschiedlich große Angriffsflächen des Kolbens vorliegen. Bei gleichem Betriebsdruck wirken somit in den beiden Betätigungsrichtungen auf den Kolben unterschiedlich große Kräfte. Bei einem Gleichgangzylinder wird im Unterschied zu einem Differenzialarbeitszylinder die Kolbenstange durch beidseitig angeordnete Führungsverschlussteile geführt, so dass gleich große Angriffsflächen des Kolbens vorliegen und somit bei gleichem Betriebsdruck in beiden Betätigungsrichtungen gleich große Kräfte wirken, so dass Gleichgangzylinder insbesondere als Lenkzylinder eingesetzt werden. Bei einem Plungerzylinder handelt es sich dagegen um einen einfach wirkenden Arbeitszylinder, bei dem das Druckmedium den Kolben als einen Volumenkörper verdrängt und somit dessen Ausfahrtbewegung bewirkt. Entsprechendes gilt auch für den Teleskopzylinder, wobei hier mehrere Zylinderrohre ineinandergeschoben vorliegen und so besonders lange Arbeitsbewegungen ermöglichen.

Alle derartigen Arbeitszylinder weisen ein Zylinderrohr sowie Verschlussteile auf. Die Fertigung solcher Arbeitszylinder erfolgt gemäß dem Stand der Technik in der Regel durch ein Verschrauben der Verschlussteile mit dem Zylinderrohr. Diese Arbeitszylinder werden in dem Stand der Technik daher auch als Schraubzylinder bezeichnet.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, das Bodenverschlussteil mit dem Zylinderrohr durch MAG-Schweißen zu verbinden und dann lediglich das Führungsverschlussteil zu verschrauben.

Das Gewinde von Zylinderrohr und Verschlussteilen wird in der Regel durch ein spanendes Verfahren erzeugt.

Sowohl Schraubzylinder als auch Zylinder mit Verschraubung nur eines Verschlussteils und MAG-Verschweißung des anderen Verschlussteils werden nach dem Stand der Technik in hoher Qualität bereitgestellt und haben sich als hochwertige und zuverlässige Produkte bewährt.

Fertigungsseitig ist hierbei festzustellen, dass insbesondere für das Zylinderrohr eine Zulage der Materialstärke, also der Rohrwandstärke, für das subtraktiv einzubringende Gewinde vorgesehen werden muss, weil das Gewinde das Zylinderrohr unvermeidlich schwächt. Damit liegt dann aber eine Rohrwandstärke vor, die für die Aufnahme der Kräfte im Arbeitsbetrieb, insbesondere der Kräfte durch den Betriebsdruck des Fluids, erheblich überdimensioniert ist. Dies führt nachteilig zu einem erhöhten Materialverbrauch und zu einem erhöhten Endgewicht des Differenzialarbeitszylinders.

Die spanenden Verfahren zur Erzeugung des Gewindes erfordern nachteilig zudem eine hohe Präzision und sind somit sehr anspruchsvoll in der Fertigung.

Ferner muss zur Erlangung der Dichtheit der Zylinder zwischen dem Zylinderrohr und dem jeweiligen Verschlussteil regelmäßig zusätzlich eine Dichtung eingebracht werden.

Weiterhin erfordert die Endmontage einen hohen Zeitaufwand und qualifizierte Arbeitskräfte.

Nachteilig ist es zudem, dass zusätzliche Mittel gegen ein Lösen der Schraubverbindung vorgesehen werden müssen. Letztlich ist es nachteilig, dass infolge der wechselnden Betriebsdrücke dynamische Belastungen an den Gewinden vorliegen, welche deren Lebensdauer begrenzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Arbeitszylinder aufzuzeigen, welcher eine besonders hohe Qualität aufweist, sowie Material sparend, einfach und somit kostengünstig herstellbar ist. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines solchen Arbeitszylinders anzugeben.

Die Aufgabe wird in Bezug auf den Arbeitszylinder durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale, sowie in Bezug auf das Herstellungsverfahren durch die im Patentanspruch 10 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß weist der Arbeitszylinder ein Zylinderrohr, ein erstes und ein zweites Verschlussteil und eine Kolbeneinheit auf. Das erste Verschlussteil und das zweite Verschlussteil werden nachfolgend zusammengefasst auch als die Verschlussteile bezeichnet.

Der aus diesen Grundkomponenten gebildete erfindungsgemäße Arbeitszylinder kann in unterschiedlichen Ausbildungen vorliegen. Insbesondere kann es sich bei dem Arbeitszylinder um einen Differenzialarbeitszylinder, einen Plungerzylinder, einen Gleichgangzylinder, einen Teleskopzylinder, einen Zugzylinder oder auch um einen pneumatischen Arbeitszylinder handeln. Soweit der Arbeitszylinder als Gleichgangzylinder ausgebildet ist, wird er nachfolgend auch als Lenkzylinder bezeichnet. Als Arbeitszylinder im Sinne der vorliegenden Erfindung werden insbesondere ferner Speicherzylinder, Gasfederzylinder und hydraulische Stoßdämpfer verstanden.

Das Zylinderrohr ist in an sich bekannterWeise hohlzylindrisch ausgebildet und weist erfindungsgemäß ein erstes Zylinderrohrende und ein zweites Zylinderrohrende auf. An dem ersten Zylinderrohrende ist nach erfolgter Montage das erste Verschlussteil und an dem zweiten Zylinderrohrende das zweite Verschlussteil angeordnet. Dabei sind beide Zylinderrohrenden vorzugsweise gleich gefertigt. So besitzen die beiden Zylinderrohrenden vorzugsweise angeschrägte axiale Stirnflächen, wobei die Anschrägungen den selben Winkel aufweisen. Die axialen Stirnflächen weisen somit vorzugsweise eine gleiche Querschnittsfläche auf.

Es ist aber auch möglich, die Zylinderrohrenden unterschiedlich auszubilden.

Das erste Verschlussteil ist erfindungsgemäß an dem ersten Zylinderrohrende angeordnet. Bevorzugt handelt es sich bei dem ersten Verschlussteil um ein Führungsverschlussteil. Als Führungsverschlussteil wird dabei ein Verschlussteil verstanden, welches eine Kolbeneinheit gleitend und dichtend aufnimmt. Dabei kann die Kolbeneinheit beispielsweise bei einem Differenzialarbeitszylinder aus einem Kolben und einer Kolbenstange bestehen, wobei dann die Kolbenstange von dem Führungsverschlussteil aufgenommen wird. Bei einem Plungerzylinder liegt die Kolbeneinheit als ein volumenbildender Kolben vor, auch als Tauchkolben bezeichnet, der von dem Führungsverschlussteil aufgenommen wird.

Das erste Verschlussteil ist so ausgebildet, dass es eine Kontaktfläche besitzt, welche beim Ansetzen an das erste Zylinderrohrende an einer korrespondierenden weiteren Kontaktfläche des ersten Zylinderrohrendes anliegt. Diese Kontaktflächen umlaufen bevorzugt das erste Verschlussteil sowie das Zylinderrohr vollständig. Somit ergibt sich eine durchgehende Ringfläche, an welcher das erste Verschlussteil am ersten Zylinderrohrende anliegt. Soweit die Ringfläche schräg geneigt ist, liegt sie im geometrischen Sinne als Kegelstumpfmantelfläche vor. Nachfolgend wird diese Fläche zur Vereinfachung unabhängig von der geometrischen Ausbildung vereinfacht lediglich als Ringfläche bezeichnet.

Das zweite Verschlussteil ist erfindungsgemäß am zweiten Zylinderrohrende angeordnet. Die Beschreibungsinhalte zu dem ersten Verschlussteil in dessen Beziehung zu dem ersten Zylinderrohrende gelten in entsprechenderWeise für das zweite Verschlussteil in dessen Beziehung zu dem zweiten Zylinderrohrende. Das zweite Verschlussteil ist hinsichtlich der Kontaktfläche analog zum ersten Verschlussteil ausgebildet. Bevorzugt handelt es sich bei dem zweiten Verschlussteil um ein Bodenverschlussteil, welches dann axial dem Kolben der Kolbeneinheit gegenüberliegt sowie den mindestens einen Arbeitsraum des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders axial begrenzt.

Der erfindungsgemäße Arbeitszylinder weist ferner die Kolbeneinheit auf. Je nach Arbeitszylinderart kann die Kolbeneinheit aus einem Kolben und einer Kolbenstange gebildet sein - wie dies beispielsweise bei einem Differenzialarbeitszylinder oder einem Gleichgangzylinder der Fall ist - oder allein durch einen Kolben gebildet sein - wie dies beispielsweise bei einem Plungerzylinder der Fall ist - oder andere Ausbildungen aufweisen. Soweit die Kolbeneinheit einen Kolben und eine Kolbenstange aufweist, stehen der Kolben und die Kolbenstange relativ zu einander in einer festen Lagebeziehung. Vorzugsweise sind der Kolben und die Kolbenstange fest miteinander gekoppelt. Die Verbindung ist dabei vorzugsweise stoffschlüssig als Schweißverbindung ausgebildet. Kolben und Kolbenstange können auch lösbar gekoppelt sein. In besonderen Fällen ist es aber auch möglich, dass die Kolbeneinheit einstückig ausgebildet ist und somit Kolben und Kolbenstange Abschnitte eines monolithischen Bauteils sind.

Erfindungsgemäß bilden das Zylinderrohr und die Verschlussteile im montierten Zustand einen Zylinderinnenraum aus. Sind Zylinderrohr und Verschlussteile zusammengefügt, begrenzen deren innenliegenden Oberflächenabschnitte den Zylinderinnenraum. Der Zylinderinnenraum führt dabei bis zu der jeweiligen Laserringschweißnaht.

Weiterhin bildet in dem erfindungsgemäßen Arbeitszylinder die Kolbeneinheit in dem Zylinderinnenraum mindestens einen Arbeitsraum aus. Dieser wird durch das Zylinderrohr, ein Verschlussteil und die Kolbeneinheit umgrenzt. Die Kolbeneinheit ist axial verschieblich angeordnet, wobei die Hauptlängsachse des Zylinderrohrs und die axialen Bewegungsrichtung der Kolbeneinheit übereinstimmen. Hierbei durchsetzt die Kolbeneinheit gleitend und dichtend zumindest abschnittsweise vorzugsweise das erste Verschlussteil. Dem Arbeitsraum ist ein Druckmediumanschluss zugeordnet, über den das Druckmedium in den Arbeitsraum gelangen kann oder aus diesem herausgeleitet werden kann und der Arbeitsraum somit mit einem Druck beaufschlagbar ist. Das Druckmedium kann als hydraulisches oder pneumatisches Druckmedium vorliegen.

Liegt der erfindungsgemäße Arbeitszylinder beispielsweise in der Bauform eines Differenzialarbeitszylinders vor, gilt zudem Folgendes.

Der Kolben der Kolbeneinheit ist in dem Zylinderinnenraum angeordnet und trennt den Zylinderinnenraum in einen Kolbenbodenarbeitsraum, nachfolgend auch verkürzt als Kolbenbodenraum bezeichnet, und einen Kolbenstangenarbeitsraum. Dabei befindet sich der Kolbenbodenraum zwischen dem Kolben und dem zweiten Verschlussteil, hier ausgebildet als Bodenverschlussteil. Der Kolbenstangenarbeitsraum befindet sich auf der Seite der Kolbenstange zwischen dem Kolben und dem ersten Verschlussteil, hier ausgebildet als Führungsverschlussteil. Der mindestens eine Arbeitsraum liegt somit als der Kolbenstangenarbeitsraum vor. Zudem bildet der Kolbenbodenarbeitsraum einen weiteren Arbeitsraum.

Der Kolben ist axial verschieblich und so im Zylinderinnenraum angeordnet, dass sich die Hauptlängsachsen von Kolben und Zylinderrohr überlagern.

Die Druckmediumanschlüsse sind so am Zylinder angeordnet, dass der Kolbenbodenarbeitsraum und der Kolbenstangenarbeitsraum mit einem Betriebsdruck beaufschlagt werden können.

Der Kolben kann zusätzlich verschiedene Führungs-, Dichtungs- bzw. Kolbenringe aufweisen. Verschiedene Ausführungen eines Kolbens für einen Arbeitszylinder sind als solche aus dem Stand der Technik bekannt.

Die Kolbenstange durchsetzt erfindungsgemäß gleitend das erste Verschlussteil, hier ausgebildet als Führungsverschlussteil.

Die Kolbenstange ist gleitend im Führungsverschlussteil gelagert, wobei das Führungsverschlussteil ausgebildet ist, ein Austreten des Druckmediums, nachfolgend auch als Fluid bezeichnet, zu verhindern. Dies erfolgt zum Beispiel über entsprechende Ringdichtungen.

Der erfindungsgemäße Arbeitszylinder ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass beide Verschlussteile, beispielsweise im Falle eines Differenzialarbeitszylinders also sowohl das Führungsverschlussteil als auch das Bodenverschlussteil, mit dem Zylinderrohr verschweißt sind.

Dabei ist das erste Verschlussteil mit dem Zylinderrohr mittels einer ersten umlaufenden Laserringschweißnaht und das zweite Verschlussteil mit dem Zylinderrohr mittels einer zweiten umlaufenden Laserringschweißnaht stoffschlüssig verbunden. Die jeweils miteinander verbundenen Komponenten werden nachfolgend auch zusammengefasst als die Kopplungspartner bezeichnet.

Die beiden Verschlussteile werden im Laserschweißverfahren mit dem Zylinderrohr verbunden. Es handelt sich bei den Laserringschweißnähten um Schmelzschweißverbindungen, ohne dass Schweißzusatzwerkstoffe zugegeben werden.

Durch das Laserschweißen wird vorteilhaft eine sehr schmale, spitz zulaufende Schweißnaht ausgebildet. Der von den seitlichen Flanken der im Wesentlichen V- förmigen Laserschweißnaht aufgespannte spitze Winkel beträgt bevorzugt weniger als 15 Grad und besonders bevorzugt weniger als 10 Grad.

Die beiden Laserringschweißnähte bilden jeweils eine fluiddichte Dichtebene aus. Dies bedeutet, dass die erste Laserringschweißnaht einen Druckmediumdurchtritt an der Verbindungstelle zwischen dem Zylinderrohr und dem ersten Verschlussteil und die zweite Ringschweißnaht einen Druckmediumdurchtritt zwischen dem Zylinderrohr und dem zweiten Verschlussteil verhindert, ohne dass es zusätzlicher Mittel zur Dichtung, wie beispielsweise eines Dichtungsrings, bedarf.

Zylinderrohr und Verschlussteile sowie bevorzugt auch die Kolbeneinheit bestehen jeweils aus einer Metalllegierung und besonders bevorzugt aus einer Stahllegierung. Hierbei kann sich die Materialzusammensetzung der einzelnen Komponenten leicht unterscheiden. Vorzugsweise unterscheiden sich die Massenanteile der Komponenten der Metalllegierung des Zylinders von denen der Verschlussteile um weniger als 10 Gew.-% von der Metalllegierung der Verschlussteile. Somit besitzen Verschlussteile und Zylinderrohr ähnliche physikalische Eigenschaften und lassen sich besonders gut miteinander verschweißen.

Die verwendete Stahllegierung besitzt vorzugsweise einen Kohlenstoffanteil von unter 0,5 Gew.-%. Die Legierungsbestandteile Vanadium, Chrom und Mangan sind einzeln oder kombiniert bevorzugt mit einem Anteil von 0,01 bis 2 Gew.-% enthalten.

Der erfindungsgemäße geschweißte Arbeitszylinder weist eine Reihe erheblicher Vorteile gegenüber Arbeitszylindern nach dem Stand der Technik auf.

Ein erster wesentlicher Vorteil liegt darin, dass insbesondere das Zylinderrohr über das Ablängen hinaus kaum oder überhaupt nicht spanend bearbeitet werden muss. So müssen insbesondere keine Gewinde geschnitten oder Nuten gedreht werden. Bei einer geschweißten Kolbeneinheit gilt dies entsprechend auch für die Kolbenstange.

Dadurch liegt zunächst der unmittelbare Vorteil vor, dass der sonst erforderliche Aufwand an Zeit, Bearbeitungsmaschinen, Werkzeugkosten und Energie für eine spanende Bearbeitung eingespart werden kann.

Weiterhin besteht der Vorteil einer drastischen Materialeinsparung und damit der Schonung von Rohstoffressourcen, weil das Zylinderrohr nur noch etwa die Hälfte der Rohrwandstärke eines geschraubten Differenzialarbeitszylinders aufweisen muss. Zulagen beispielsweise in der Rohrwandstärke zum Ausgleich des Materialabtrags für ein geschnittenes Gewinde können entfallen. Durch den Entfall spanender Bearbeitung des Zylinderrohrs und vorzugsweise auch der Kolbenstange wird zudem die Qualität maßgeblich gesteigert. Die axiale Rundlaufgenauigkeit wird infolge des Entfalls von Krafteinträgen durch eine spanende Bearbeitung nicht mehr beeinträchtigt. Vielmehr bleibt die axiale Rundlaufgenauigkeit der Ausgangsprodukte für die Zylinderrohre und gegebenenfalls auch der Kolbenstangen vollständig erhalten. Damit weist der erfindungsgemäße Arbeitszylinder eine höhere Präzision auf. So kann auch die axiale Kolbenstangenbewegung ohne das nach dem Stand der Technik bekannte Problem des Ausknickens der Kolbenstangen im Endanschlag bereitgestellt werden. Damit wird zugleich der Verschleiß der Zylinderführungen im Führungsverschlussteil reduziert. Durch den Entfall der spanenden Bearbeitung von Zylinderrohr und gegebenenfalls Kolbenstange werden zugleich Minderungen der Belastbarkeit infolge von Kerbwirkungen vermieden.

Ein weiterer Vorteil liegt in der absoluten Dichtheit des Differenzialarbeitszylinders an den Verbindungsstellen zwischen Zylinderrohr und den Verschlussteilen. Vorteilhaft ist hierbei zudem, dass die Dichtheit ohne die sonst nach dem Stand der Technik erforderlichen Dichtungen bereitstellbar ist. Der mögliche Entfall dieser alterungsanfälligen Bauteile bewirkt neben Kosteneinsparungen eine Qualitätsverbesserung und eine Erhöhung der Lebensdauer. Zudem werden Verunreinigungen durch alternde Dichtungen ausgeschlossen.

Ein weiterer Vorteil liegt in der erhöhten Betriebssicherheit. Ein wie bei Gewinden mögliches axiales Bewegungsspiel zwischen Zylinderrohr und Verschlussteilen bei Lastwechseln oder eine Lockerung wie bei Gewinden entfällt. Weiterhin ergeben sich vorteilhaft Einsparungen durch den Entfall von sonst erforderlichen Sicherungselementen. Letztlich entfällt auch die sonst erforderliche Sicherung der eigentlichen Sicherungselemente, welche bei lösbaren Verbindungen erforderlich ist. Eine solche Sicherung erfolgt gemäß dem Stand der Technik beispielweise über ein Verkleben der Sicherungselemente. Der Entfall des Verklebens ist mit weiteren wichtigen Vorteilen verbunden. Zum Ersten entfallen die Kosten für die sehr teuren Schraubensicherungsklebstoffe. Zum zweiten entfallen die Reinigungen der Oberflächen für die Herstellung von deren Haftfähigkeit für die Schraubensicherungsklebstoffe, die nach dem Stand der Technik oft gesundheitsbedenkliche Reinigungschemikalien erfordern. Damit entfallen die besonderen Maßnahmen zur Absicherung des Gesundheitsschutzes und des Umweltschutzes. Zum dritten wird das Problem überwunden, dass auch durch Schraubensicherungsklebstoffe gesicherte lösbare Verbindungen bei Stoßbelastungen der Gefahr einer Lockerung unterliegen können.

Als ein Aspekt der erhöhten Betriebssicherheit ist auch die erhöhte Manipulationssicherheit anzuführen. Zerstörungsfreie Eingriffe in den Zylinderinnenraum sind ausgeschlossen. Mögliche Verletzungsquellen im Zusammenhang mit einer unsachgemäßen Öffnung oder einer unsachgemäßen Wiedermontage eines Differenzialarbeitszylinders durch ungeschultes Personal entfallen.

Durch das Laserschweißverfahren kommt es im Bereich der Laserringschweißnähte nur zu einer stark lokal begrenzten Erhitzung des Materials. So können Bauteile mit thermisch anfälligen Materialien, wie insbesondere Dichtungen, in einer Nähe von wenigen Millimetern um die geplante Schweißnaht dennoch verschweißt werden, welche bei anderen Schweißverfahren geschädigt würden.

Auch werden Verzunderungen an den innenliegenden Oberflächenabschnitten des Zylinderrohr und der Verschlussteile, besonders in der Nähe der Schweißnähte, vermieden, welche sonst nach dem Stand der Technik aufwändig entfernt werden müssten.

Vorteilhaft ist ferner die Reduzierung thermischer Spannungen in den Kopplungspartnern der Schweißverbindung, da mittels des Laserschweißens lediglich eine relativ geringe Streckenenergie (Energiemenge bezogen auf die Schweißnahtlänge) eingebracht werden muss. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Verlauf, die Schweißnahttiefe und der Winkel der Laserringschweißnähte weitestgehend durch die Bewegung, die Streckenenergie und den Winkel des Laserstrahls relativ zu dem herzustellenden Arbeitszylinder bestimmt werden kann. So kann der Verlauf und der Winkel insbesondere durch die Veränderung der Position des Lasers relativ zu den Kopplungspartnern gezielt ausgerichtet werden.

In einer ersten besonders bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders liegt der Arbeitszylinder als doppelt wirkender Arbeitszylinder vor und ist als Differenzialarbeitszylinder ausgebildet.

In diese? Ausbildung ist das erste Verschlussteil als Führungsverschlussteil und das zweite Verschlussteil als Bodenverschlussteil ausgebildet. Daher wird hier das erste Zylinderrohrende als führungsseitiges Zylinderrohrende und das zweite Zylinderrohrende als bodenseitiges Zylinderrohrende bezeichnet. Die erste Laserringschweißnaht ist somit zwischen dem Führungsverschlussteil und dem führungsseitigen Zylinderrohrende und die zweite Laserringschweißnaht ist somit zwischen dem Bodenverschlussteil und dem bodenseitigen Zylinderrohrende angeordnet.

Die Kolbeneinheit weist bei dem Differenzialarbeitszylinder einen Kolben und eine Kolbenstange auf. Zu dem Aufbau der so ausgebildeten Kolbeneinheit wird auf die oben zum Arbeitszylinder vorliegenden Beschreibungsinhalte Bezug genommen.

Der Kolben der Kolbeneinheit ist in dem Zylinderinnenraum angeordnet und trennt so den Zylinderinnenraum in einen Kolbenbodenarbeitsraum, auch verkürzt als Kolbenbodenraum bezeichnet, und einen Kolbenstangenarbeitsraum, verkürzt auch als Kolbenstangenraum bezeichnet. Die in dem Kolbenbodenraum wirksame Fläche des Kolbens ist auf der kolbenbodenseitigen Seite des Kolbens größer als auf der kolbenstangenraumseitigen Seite des Kolbens. Bei gleichem Druck des Druckmediums wirkt somit kolbenbodenraumseitig eine größere Kraft auf den Kolben als kolbenstangenraumseitig. Eine auf den Kolben wirkende Kraft wird mittels der Kolbenstange aus dem Zylinderinnenraum nach außen übertragen, wofür die Kolbenstange das Führungsverschlussteil gleitend durchsetzt.

In einer zweiten besonders bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Arbeitszylinder liegt der Arbeitszylinder ebenfalls als doppelt wirkender Arbeitszylinder vor; er ist hier jedoch als Gleichgangzylinder ausgebildet.

Bei dem Gleichgangzylinder gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung ist das erste Verschlussteil wie bei einem Differenzialarbeitszylinder als ein Führungsverschlussteil ausgebildet. Zudem ist als besonderes Merkmal auch das zweite Verschlussteil als ein weiteres Führungsverschlussteil ausgebildet. Das Führungsverschlussteil und das weitere Führungsverschlussteil werden nachfolgend zusammengefasst auch als die Führungsverschlussteile bezeichnet. Die erste Laserringschweißnaht ist somit zwischen dem Führungsverschlussteil und dem ersten Zylinderrohrende und die zweite Laserringschweißnaht ist somit zwischen dem weiteren Führungsverschlussteil und dem zweiten Zylinderrohrende angeordnet.

Die Kolbeneinheit weist auch hier einen Kolben und eine Kolbenstange auf. Der Kolben ist in dem Zylinderinnenraum angeordnet und trennt diesen in einen ersten und einen zweiten Kolbenstangenarbeitsraum. Hierzu überragt die Kolbenstange axial beidseitig den Kolben und wird beidseitig aus dem Kolbeninnenraum durch die Verschlussteile hindurch, die hier beide als Führungsverschlussteile vorliegen, aus dem Kolbeninnenraum herausgeführt. Somit durchsetzt die Kolbenstange gleitend beide Führungsverschlussteile.

Beide Kolbenstangenarbeitsräume weisen den gleichen Querschnitt und damit der Kolben beidseitig gleichgroße wirksame Angriffsflächen für das Druckmedium auf. Die auf den Kolben wirkende Kraft und die Länge des von dem Kolben ausgeführten Arbeitsweges ist gleich, unabhängig davon, ob ein bestimmter nach Druck und Volumen gleicher Druckstrom des Druckmediums den ersten oder den zweiten Kolbenstangenarbeitsraum beaufschlagt. Wegen dieses in beiden Betätigungsrichtungen gleichen Verhaltens wird der Gleichgangzylinder häufig auch als Lenkzylinder verwandt und deshalb auch als Lenkzylinder bezeichnet.

Entsprechend einer anderen Weiterbildung ist der Arbeitszylinder als ein Plungerzylinder ausgebildet. Hierbei handelt es sich um einen einfach wirkenden Arbeitszylinder.

Gemäß dieser Weiterbildung ist das erste Verschlussteil als ein Führungsverschlussteil und das zweite Verschlussteil als ein Bodenverschlussteil ausgebildet. Bei dem ersten Zylinderrohrende handelte es sich um ein führungsseitiges Zylinderrohrende und bei dem zweiten Zylinderrohrende um ein bodenseitiges Zylinderrohrende. Wie bei einem Differenzialarbeitszylinder ist die erste Laserringschweißnaht somit zwischen dem Führungsverschlussteil und dem führungsseitigen Zylinderrohrende und die zweite Laserringschweißnaht somit zwischen dem Bodenverschlussteil und dem bodenseitigen Zylinderrohrende angeordnet.

Die Kolbeneinheit ist bei dem Plungerzylinder durch einen Tauchkolben ausgebildet. Der Tauchkolben ist in dem Zylinderinnenraum angeordnet. In dem Zylinderinnenraum ist nur ein Arbeitsraum ausgebildet. Der Tauchkolben durchsetzt gleitend das Führungsverschlussteil. Bei einer Beaufschlagung des Arbeitsraums mit einem Druckstrom des Druckmediums wird der Tauchkolben entsprechend dem eingeführten Volumen des Druckstroms axial verdrängt und führt eine Ausfahrtbewegung aus. Die Einfahrtbewegung wird durch eine in umgekehrter Richtung von außen angreifende Kraft bewirkt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Arbeitszylinder dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zylinderinnenraum zwischen dem ersten Verschlussteil und einer Zylinderrohrinnenwandung des Zylinderrohrs an dessen erstem Zylinderrohrende axial beabstandet von der ersten Laserringschweißnaht ein erster umlaufender Dichtring angeordnet ist, der einen ersten druckgetrennten Ringabschnitt ausbildet, der zwischen dem ersten umlaufenden Dichtring und der ersten Laserringschweißnaht angeordnet ist und/oder dass in dem Zylinderinnenraum zwischen dem zweiten Verschlussteil und einer Zylinderrohrinnenwandung des Zylinderrohrs an dessen zweitem Zylinderrohrende axial beabstandet von der zweiten Laserringschweißnaht ein zweiter umlaufender Dichtring angeordnet ist, der einen zweiten druckgetrennten Ringabschnitt ausbildet, der zwischen dem zweiten umlaufenden-Dichtring und der zweiten Laserringschweißnaht angeordnet ist.

Es ist gemäß dieser Weiterbildung also mindestens einer Laserringschweißnaht ein umlaufender Dichtring vorgelagert. Vorzugsweise ist beiden Laserringschweißnähten jeweils ein umlaufender Dichtring vorgelagert. Der umlaufende Dichtring wird nachfolgend auch als O-Ring bezeichnet.

Der O-Ring trennt zylinderrauminnenseitig einen Ringabschnitt vor der jeweiligen Laserringschweißnaht von dem übrigen Zylinderinnenraum druckdicht ab. Es wurde überraschend gefunden, dass durch die Ausbildung einer Laserringschweißnaht die Streckenenergie so gering eingestellt werden kann, dass ein thermisch empfindlicher O-Ring auch in einem Nahbereich der Laserringschweißnaht nicht beschädigt wird. Als Nahbereich wird ein axialer Abstand zwischen der Laserringschweißnaht und dem O-Ring verstanden, der geringer als ein Zylinderrohrinnendurchmesser ist. Der O-Ring bewirkt, das der Ringabschnitt von dem Arbeitsdruck des Druckmediums getrennt ist. Damit wird ein axialer Abschnitt des Zylinderrohrs unmittelbar vor und an der Laserringschweißnaht von innen nicht mit dem Arbeitsdruck des Druckmediums beaufschlagt und unterliegt somit nicht einer Beulungsbelastung. Damit wird vorteilhaft zugleich mit einem sehr einfachen Mittel eine sonst auftretende radiale Belastung der Laserringschweißnaht vermieden. Vielmehr besteht ausschließlich die axiale Belastung. Die axiale Belastng beruht darauf, dass auf die Grundfläche des jeweiligen Verschlussteils der Arbeitsdruck des Druckmediums wirkt. Vorteilhaft wird somit eine mehrachsige Belastung der Laserringschweißnaht und dort eine mehrachsige Materialspannung vermieden. Zugleich wird durch den vorgelagerten O-Ring ein Schutz des mindestens einen Arbeitsraums oder je nach Arbeitszylinderart bei O-Ringen an beiden Seiten auch beider Arbeitsräume vor Verschmutzungen erreicht. Etwaige Emissionen während des Laserschweißens oder Partikel, die sich im Bereich der Laserschweißnaht von den Kopplungspartnern ablösen könnten, werden in dem jeweiligen Ringabschnitt durch den O-Ring vor einem Übertritt in den Arbeitsraum zurückgehalten.

Die Laserringschweißnähte weisen gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung eine Laserringschweißnahttiefe auf, welche zu einer Zylinderrohrwanddicke in einem Verhältnis von 1,1 bis 2,5 steht.

Verläuft die Laserringschweißnaht nicht senkrecht durch die Zylinderrohrwand, ist die Laserringschweißnahttiefe größer als die Dicke der Zylinderrohrwand.

So weist die Verbindung zwischen den Verschlussteilen besonders vorteilhaft eine höhere Stabilität auf, da die Kraftübertragung in der Schweißnaht auf eine größere Fläche verteilt und damit optimiert ist.

Daraus ergibt sich als ein weiterer Vorteil, dass die Rohrwandstärke des Zylinderrohrs für bestimmte Anwendungen weiter reduziert werden kann.

Zudem ist es gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung auch möglich, die Laserringschweißnahttiefe auch bei einer im wesentlichen senkrechten Ausrichtung der Schweißnaht größer auszubilden als die Zylinderrohrwanddicke, indem die Laserringschweißnaht tiefer in das Verschlussteil eingebracht wird, als das Zylinderrohr dick ist. Damit liegt eine tiefer liegende Schweißnahtwurzel vor. Vorzugsweise weist die Laserringschweißnahttiefe mindestens das 1,2-Fache der Zylinderrohrdicke auf. Es wurde überraschend gefunden, dass durch die so bewirkten Gefügeänderungen im Verschlussteil eine Erhöhung der Belastbarkeit der Ringschweißnähte erreicht wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weisen die Laserringschweißnähte eine geneigte Laserringschweißnahtmittelachse auf. Die Laserringschweißnahtmittelachse schließt gemäß derselben vorteilhaften Weiterbildung mit einer Hauptlängsachse des Zylinderrohrs einen Laserringschweißnahtneigungswinkel alpha ein, wobei alpha 20 Grad bis 70 Grad beträgt.

Die Laserringschweißnahtmittelachse verläuft mittig durch die Laserringschweißnaht und teilt deren Querschnitt in gleiche Teile. Wird die Laserringschweißnahtmittelachse bis zur Hauptlängsachse des Zylinderrohrs, welche mittig und längs des Zylinderrohrs verläuft, verlängert, schließt diese mit der Hauptlängsachse einen Winkel ein. Bei diesem Winkel handelt es sich um den Laserringschweißnahtneigungswinkel alpha.

Der Laserringschweißnahtneigungswinkel alpha beträgt zwischen 20 Grad und 70 Grad, wodurch die Laserringschweißnahttiefe mit einem Verhältnis von 1,1 bis 2,5 zur Zylinderrohrwanddicke erzeugt wird.

Durch die größere Laserringsschweißnahttiefe und die angestellte Ringschweißnahtmittelachse werden, durch Winkel und Angriffsfläche der angreifenden Kräfte, die Kräfte während einer Belastung besser verteilt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist mindestens ein Verschlussteil eine sich axial öffnende, umlaufende konkave Aufnahmekontur auf, in die das Zylinderrohr eingreift, wobei die Aufnahmekontur das Zylinderrohr radial übergreift und der Ringschweißnahtneigungswinkel alpha 110 bis 160 Grad beträgt. Diese über 90 Grad hinausgehende Schrägneigung wird nachfolgend auch als negativ schräg geneigt bezeichnet.

Die sich axial öffnende umlaufende konkave Aufnahmekontur wird durch eine Ringnut in dem betreffenden Verschlussteil bereitgestellt, welche radiale Seitenwandungen aufweist. Dabei ist die radial außen angeordnete Seitenwandung geneigt und bildet eine konische Form aus. Die konkave Aufnahmekontur bildet somit eine radiale Übergreifung aus. Die radial innen angeordnete Seitenwandung ist vorzugsweise nicht geneigt und bildet vorzugsweise eine zylindrische Form aus. Der Querschnitt der Aufnahmekontur entspricht damit bevorzugt einem konkaven Keil. Das Zylinderrohr ist an dem entsprechenden Zylinderrohrende korrespondierend zu der Aufnahmekontur ausgebildet und weist hierzu eine schräge Ringfläche auf, deren Neigungswinkel dem Neigungswinkel der äußeren radialen Seitenwandung der Aufnahmekontur entspricht. Der Querschnitt der Wandung des Zylinderrohrendes entspricht damit bevorzugt einem Keil, der sich in die Aufnahmekontur einpasst.

Zwischen den beschriebenen geneigten ringförmigen Flächen der Aufnahmekontur und des Zylinderrohrs ist die Laserringschweißnaht angeordnet. Der Neigungswinkel der Laserringschweißnaht entspricht dabei dem Neigungswinkel der beiden geneigten ringförmigen Flächen.

Es wurde gefunden dass durch diese Weiterbildung mit dem selben Mittel zugleich drei vorteilhafte Wirkungen erreicht werden. Zum ersten wird durch die radiale Übergreifung des Zylinderrohrs eine formschlüssige Aufnahme von Beulungskräften, die durch den Arbeitsdruck des Druckmediums bewirkt werden, erreicht. Die formschlüssige Aufnahme der radial wirkenden Beulungskräfte entlastet die Laserringschweißnaht, so dass die stoffschlüssige Kraftübertragung an der Laserringsschweißnaht praktisch ausschließlich für axiale Kräfte zu Verfügung steht. Zum zweiten wird durch die Neigung ohne Zusatzmaßnahmen eine Ringschweißnahttiefe erreicht, die die Zylinderrohrwanddicke übersteigt und so eine höhere Kraftübertragung ermöglicht. Zum dritten wird zugleich ein Montagevorteil erreicht, da sich bei einer axialen Zustellbewegung sich das Zylinderrohr und das betreffende Verschlussteil selbsttätig zentrieren.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist mindestens eine der Laserringsschweißnähte stirnseitig axial angeordnet und der Ringschweißnahtneigungswinkel alpha beträgt 180 Grad.

Die Laserringschweißnaht weist damit eine zylindrische Form auf und ist somit radial zwischen dem Zylinderrohr und dem betreffenden Verschlussteil angeordnet. Diese Weiterbildung weist insbesondere den Vorteil auf, dass an dem Zylinderrohr die ringförmige Stirnfläche keiner besonderen Bearbeitung bedarf. Vielmehr bildet lediglich der Rand der Innenmantelfläche des Zylinderrohrs die Kontaktfläche zu dem betreffenden Verschlussteil und damit die zu verschweißende Fläche für die Laserringschweißnaht aus. Zudem kann vorteilhaft das betreffende Verschlussteil ohne eine radiale Stufe ausgebildet werden. Der Außendurchmesser des Verschlussteils muss lediglich dem Innendurchmesser des Zylinderrohrs entsprechen, wodurch eine erhebliche Materialeinsparung erreicht wird. Zudem ist eine geringe Präzision bei der Ausbildung der Länge des Zylinderrohrs erforderlich, da die exakte Beabstandung der beiden Verschlussteile während des Fügens präzise eingestellt werden kann.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Weiterbildung beträgt der Ringschweißnahtneigungswinkel 90 Grad. Diese Weiterbildung hat den fertigungsseitigen Vorteil, dass an dem Zylinderrohr die durch das Ablängen gebildete ringförmige Stirnfläche bereits als die Kontaktfläche zu dem betreffenden Verschlussteil ohne weitere Arbeitsschritte genutzt werden kann.

Generell gilt, dass die unterschiedlichen vorteilhaften Weiterbildungen der Ausbildung der Laserringschweißnähte nicht auf bestimmte Zylinderarten festgelegt sind. Zudem können an ein und demselben Arbeitszylinder auch unterschiedliche Ausbildungen der Laserringschweißnähte kombiniert vorliegen.

Das Verfahren zur Herstellung eines Arbeitszylinders weist erfindungsgemäß folgende Verfahrensschritte auf: a) Fügen des Zylinderrohrs, des ersten Verschlussteils, des zweiten Verschlussteils und der Kolbeneinheit zu einer Vorbaugruppe b) Herstellen einer festen relativen Lagebeziehung des Zylinderrohrs, des ersten Verschlussteils und des zweiten Verschlussteils c) Durchführen des Laserverschweißens des Zylinderrohrs mit dem ersten Verschlussteil unter Herstellung der ersten Laserringschweißnaht und mit dem zweiten Verschlussteil unter Herstellung der zweiten Laserringschweißnaht

In Verfahrensschritt a) werden Zylinderrohr, beide Verschlussteile und Kolbeneinheit in ihrer Endlage angeordnet. Die so angeordneten Komponenten werden nachfolgend als Vorbaugruppe bezeichnet.

So wird die Kolbeneinheit in das erste Verschlussteil eingesetzt und in das Zylinderrohr eingeführt.

Das erste Verschlussteil wird an das erste Zylinderrohrende und das zweite Verschlussteil an das zweite Zylinderrohrende angesetzt.

Als Vorzugslösung werden sämtliche Bauteile fertig vormontiert. Dies bedeutet, dass auch beispielsweise temperaturempfindliche Bauteile wie die Dichtung und die Führung in dem als Führungsverschlussteil ausgebildeten ersten Verschlussteil eingesetzt sind. Das gleiche gilt für die Führung und Dichtung an der Kolbeneinheit. Die Vormontage ist bevorzugt so ausgebildet, dass der erfindungsgemäße Arbeitszylinder nach dem Verfahrensschritt c), also dem Verschweißen, fertig entnommen werden kann. Es können sich dann noch Verfahrensschritte wie eine Bearbeitung der äußeren Oberfläche, insbesondere das Aufbringen einer Lackierung anschließen.

In Verfahrensschritt b) werden das Zylinderrohr und die Verschlussteile der Vorbaugruppe temporär fixiert und somit in ihrer Lagebeziehung zueinander festgelegt. Die relative Lagebeziehung von Zylinderrohr und Verschlussteilen in diesem Verfahrensschritt entspricht dabei der relativen Lagebeziehung dieser Komponenten im fertig hergestellten Arbeitszylinder.

So sind die Verschlussteile vorzugsweise so ausgebildet, dass sie durch eine anliegende Kraft entlang der Hauptlängsachse des Zylinderrohrs in ihrer Endlage zum Zylinder geführt und fixiert werden. Dies wird vorzugsweise durch einen zylindrischen Abschnitt, der passgenau in das Zylinderrohr eingeschoben wird, sowie entsprechende Gestaltung der axialen Kontaktflächen der Verschlussteile erreicht.

Eine Beaufschlagung mit einer Kraft, welche entlang der Hauptlängsachse des Zylinderrohrs wirkt, erfolgt vorzugsweise durch das Einspannen in ein Spannfutter und gegenüberliegend in eine Pinole (oder ähnliche Fixierelemente) einer Maschine. Vorzugsweise werden zu fertigende Arbeitszylinder mit hohem Schlankheitsgrad zusätzlich durch eine Lünette geführt.

Mit dieser Vorrichtung ist die Vorbaugruppe vorzugsweise um die Hauptlängsachse des Zylinderrohrs rotierbar. Es sind aber auch temporäre Fixierungen möglich, welche keine Rotation der Vorbaugruppe vorsehen.

In Verfahrensschritt c) wird das Zylinderrohr mit den beiden Verschlussteilen der Vorbaugruppe verschweißt. Dieser Verfahrensschritt wird erfindungsgemäß im Laserschweißverfahren durchgeführt.

Die Vorbaugruppe wird während des Schweißens vorzugsweise um die Hauptlängsachse des Zylinderrohrs rotiert. Die Laseremitter sind dabei stationär um die Vorbaugruppe angeordnet. In einer anderen Variante dieses Verfahrensschritts ist die Vorbaugruppe ortsfest angeordnet und die Laseremitter werden zur Erzeugung der Laserringschweißnähte aktiv um die Vorbaugruppe bewegt. Vorzugsweise bleibt die axiale Kraftbeaufschlagung während des gesamten Verfahrensschritts c) aufrechterhalten, so dass ein Verziehen der Kopplungspartner zueinander durch thermische Spannungen vorteilhaft verhindert wird.

In beiden Varianten wird eine erste Laserringschweißnaht zwischen dem ersten Verschlussteil und Zylinderrohr sowie eine zweite Laserringschweißnaht zwischen zweitem Verschlussteil und Zylinderrohr erzeugt.

Die beiden Laserringschweißnähte verbinden die jeweiligen Kopplungspartner der Vorbaugruppe stoffschlüssig und irreversibel. Als irreversibel ist zu verstehen, dass ein zerstörungsfreies Lösen der Verbindung nicht möglich ist.

Das Herstellen der ersten Laserringschweißnaht und der zweiten Laserringschweißnaht kann nacheinander oder mittels mehrerer Laserköpfe simultan erfolgen. Die Schweißarbeiten werden vorzugsweise von einem vollautomatischen Schweißroboter in einer Laserschweißanlage durchgeführt.

Die Schweißanlage arbeitet vorzugsweise unter Schutzgas oder unter Teilvakuum.

Das Herstellungsverfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfahrensschritt c) kein Zugang mehr zu dem Zylinderinnenraum besteht. Soweit nach dem Stand der Technik ein Verschlussteil mit dem Zylinderrohr verschweißt wird besteht das Problem, dass an den inneren Oberflächenabschnitten des betreffenden Verschlussteils und des Zylinderrohrs, also den Oberflächenabschnitten des zu bildenden Zylinderinnenraums Verzunderungen auftreten, die in einem weiteren Arbeitsschritt wieder entfernt werden müssen. Ferner können nach dem Stand der Technik erst nach erfolgter Abkühlung beispielsweise die Dichtung und die Führung in ein als Führungsverschlussteil ausgebildetes erstes Verschlussteil eingesetzt werden, da diese sonst thermisch geschädigt werden würden.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren zeigt eine Lösung auf, nach der ein Verschweißen auch mit eingesetzten thermisch empfindlichen Bauteilen wie Dichtung und Führung sowie ohne nachfolgenden Zugang zu den inneren Oberflächenabschnitten und ohne deren Reinigung möglich ist.

Es wurde überraschend gefunden, dass durch eine Laserverschweißung mit einer geringen Schweißnahtbreite, mit einer geringen eingeleiteten Wärmeenergie pro Schweißnahtlänge (Streckenenergie) und in Verbindung mit einer hohen Schweißgeschwindigkeit hohe Temperaturgradienten in der Vorbaugruppe erreicht werden können, so dass ein hoher Anteil der Wärmeenergie unmittelbar wieder über die Schweißnaht umgebende Oberfläche abgeleitet werden kann und zugleich die Temperatur an den inneren Oberflächen sowie an den thermisch empfindlichen Bauteilen wie Dichtungen und Führungen so niedrig gehalten werden kann, dass weder eine Verzunderung der inneren Oberflächen noch eine thermische Schädigung der thermischen empfindlichen Bauteile eintritt. Ferner werden thermische Spannungen in den Kopplungspartner erheblich reduziert. Damit wird überraschend ein bisher nicht mögliches Herstellungsverfahren aufgezeigt, welches einen vollständig verschweißten Differenzialarbeitszylinder ermöglicht, wobei der Verfahrensschritt des Verschweißens für beide Verschlussteile zudem gleichzeitig erfolgen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht als Vorteil eine hohe Einsparung an Fertigungszeit, weil eine spanende Bearbeitung des Zylinderrohrs entfallen kann. Zudem wird es erst durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ermöglicht, das Zylinderrohr mit einer deutlich geringeren Rohrwandstärke auszubilden als nach dem Stand der Technik bei formschlüssig gekoppelten Arbeitszylindern. Es gelten sinngemäß die Beschreibungsteile zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders auch für die Vorteile des Herstellungsverfahrens in entsprechender Weise.

Das Laserschweißverfahren besitzt somit den Vorteil, dass die Energie lokal stark begrenzt auf die Komponenten der Vorbaugruppe einwirkt. Somit wird eine gringere Energiemenge für eine Ringschweißnaht benötigt, was ebenfalls zu einem vorteilhaft geringeren Wärmeeintrag führt.

Durch die hohe Präzision der Laser können diese sehr genau ausgerichtet werden. Hierbei verläuft die Emissionsrichtung des Lasers vorzugsweise entlang der geplanten Laserringsschweißnahtmittelachse, welche wiederrum vorzugsweise entlang der Kontaktflächen der Kopplungspartner der Vorbaugruppe verläuft.

Der Laser ist dabei nach Wellenlänge, Leistung und Arbeitsgeschwindigkeit ausgebildet, das Material des Arbeitszylinders zu schweißen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung bezieht sich das erfindungsgemäße Verfahren auf die Herstellung eines Differenzialarbeitszylinder. Bei dieser Weiterbildung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrenschritt a) das Fügen in nachfolgender Weise erfolgt. Es werden das Zylinderrohr, das als Führungsverschlussteil ausgebildete erste Verschlussteil, das als Bodenverschlussteil ausgebildete zweite Verschlussteil und die aus dem Kolben und der Kolbenstange gebildete Kolbeneinheit zu einer Vorbaugruppe eines Differenzialarbeitszylinders gefügt. Dabei erfolgt das Fügen so, dass die Kolbenstange das hier als Führungsverschlussteil vorliegende erste Verschlussteil gleitend durchsetzt.

Entsprechend einer anderen Weiterbildung betrifft das Verfahren die Herstellung eines Gleichgangzylinders, auch als Lenkzylinder bezeichnet. Das Verfahren ist entsprechend dieser Weiterbildung dadurch gekennzeichnet dass im Verfahrensschritt a) das Fügen des Zylinderrohrs, des als Führungsverschlussteil ausgebildeten ersten Verschlussteils, des als weiteres Führungsverschlussteil ausgebildeten zweiten Verschlussteils und der aus dem Kolben und der Kolbenstange gebildeten Kolbeneinheit zu einer Vorbaugruppe eines Gleichgangzylinders durchgeführt wird. Dabei erfolgt das Fügen in der Weise, dass die Kolbenstange beide Verschlussteile gleitend durchsetzt.

Gemäß einer nächsten Weiterbildung wird das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren so durchgeführt, dass ein Plungerzylinder herstellt wird. Hierfür wird im Verfahrenschritt a) das Fügen wie folgt durchgeführt. Es werden das Zylinderrohr, das als Führungsverschlussteil ausgebildete erste Verschlussteil, das als Bodenverschlussteil ausgebildete zweite Verschlussteils und die als Tauchkolben ausgebildete Kolbeneinheit zu einer Vorbaugruppe eines Plungerzylinders gefügt. Der Tauchkolben durchsetzt dabei das als Führungsverschlussteil ausgebildete erste Verschlussteil.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird im Verfahrensschritt c) das Laserschweißen zur Herstellung der Laserringschweißnähte mit einem Ringschweißnahtneigungswinkel alpha von 20 bis 70 Grad durchgeführt. Der Laserkopf wird hierbei relativ zu der Vorbaugruppe in diesem Winkel geführt. Hierdurch wird eine in diesem Ringschweißnahtneigungswinkel geneigte Laserringschweißnaht erlangt.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Weiterbildung wird im Verfahrensschritt c) das Laserschweißen zur Herstellung der Laserringschweißnähte mit einem Ringschweißnahtneigungswinkel alpha von 110 bis 160 Grad durchgeführt. Hierfür wird zunächst vorbereitend vor dem Arbeitsschritt a) der das Fügen betrifft, mindestens eines der beiden Verschlussteile mit einer axial offenen umlaufenden konkaven Aufnahmekontur versehen. Bei dem Fügen gemäß Arbeitsschritt a) wird dann das korrespondierend ausgebildete Zylinderrohrende in die Aufnahmekontur eingefügt, wobei durch die korrespondierende Ausbildung eine selbsttätige Zentrierung durchgeführt wird, wodurch vorteilhaft die Präzision weiter erhöht wird.

Der Laserkopf wird hierbei im Verfahrensschritt c) relativ zu der Vorbaugruppe in diesem Winkel geführt. Hierdurch wird eine in diesem Ringschweißnahtneigungswinkel geneigte Laserringschweißnaht erlangt. Die keilförmige Fügung bleibt unter axialer Kraft während des gesamten Verfahrensschritts c) aufrechterhalten, so dass eine Verziehung durch zwar weitgehend reduzierte, aber nicht vollständig auszuschließende thermische Spannungen während des Laserschweißens vermieden werden und so eine besonders präzise und positionsgenaue Laserschweißverbindung der Kopplungspartner erreicht wird.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung wird der Verfahrensschritt c) so durchgeführt, dass mindestens eine der Laserringsschweißnähte stirnseitig axial eingebracht wird und der Ringschweißnahtneigungswinkel alpha 180 Grad beträgt. Hierzu wird im Verfahrensschritt c) die Ausrichtung des Laserstrahls parallel zu der Hauptlängsachse des Arbeitszylinder vorgenommen.

Im Verfahrensschritt a), erfolgt das Fügen, wobei hier die exakte axiale Beabstandung der beiden Verschlussteile eingestellt wird. Dem liegt zu Grunde, dass das mindestens eine Verschlussteil keinen radialen Vorsprung aufweist, der die axiale Lagebeziehung der beiden Kopplungspartner festlegen würde.

Im Verfahren zur Herstellung eines Arbeitszylinders werden gemäß anderen vorteilhaften Weiterbildungen die Verfahrensschritte a) bis c) ferner auf mindestens ein Befestigungsmodul angewandt.

Als Befestigungsmodul wird ein Bauteil zur Kraftübertragung von dem Differenzialzylinder auf Bauteile einer Anwendungsvorrichtung verstanden. In einer verbreiteten Bauform weist das Befestigungsmodul eine Bohrung - häufig auch als Auge bezeichnet - auf, in welche ein Sperrelement wie beispielsweise ein Bolzen eingeschoben werden kann. Das Sperrelement verbindet das kolbenstangenseitige Befestigungsmodul formschlüssig mit einem Bauteil einer Anwendungsvorrichtung und gewährleistet im Betrieb die Kraftübertragung. Insbesondere kann das Befestigungsmodul als Gelenklager ausgebildet sein.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem mindestens einen Befestigungsmodul um das kolbenstangenseitige Befestigungsmodul. Als kolbenstangenseitiges Befestigungsmodul wird eine Befestigungsmodul bezeichnet, das an der Kolbeneinheit angeordnet ist. Ferner kann zudem oder alternativ ein bodenseitiges Befestigungsmodul vorliegen. Als bodenseitiges Befestigungsmodul wird ein Befestigungsmodul bezeichnet, das an dem zweiten Verschlussteil in einer Ausbildung als Bodenverschlussteil angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, dass das zweite Verschlussteil, wenn es sich hierbei um ein Bodenverschlussteil handelt, so ausgebildet ist, dass es das Befestigungsmodul umfasst, so dass das Befestigungsmodul lediglich ein Abschnitt eines monolithischen Bodenverschlussteils ist.

Das mindestens eine Befestigungsmodul ist aus einem schweißbaren Material, vorzugsweise Metall, gefertigt.

In einer ersten Variante der Weiterbildung handelt es sich um ein kolbenstangenseitiges Befestigungsmodul. In einer zweiten Variante dieser Weiterbildung handelt es sich um ein bodenseitiges Befestigungsmodul.

Im Verfahrensschritt a) erfolgt hier der Arbeitsschritt des Fügens ferner als ein Fügen eines kolbenstangenseitigen Befestigungsmoduls zu der betreffenden Komponente der Vorbaugruppe. Die so gebildete Vorbaugruppe wird nachfolgend als erweiterte Vorbaugruppe bezeichnet. Ein kolbenstangenseitiges Befestigungsmodul wird im Verfahrensschritt a) an der Kolbenstange der Kolbeneinheit an deren aus dem Zylinderrohr ragenden Teil angeordnet. Ein bodenseitiges Befestigungsmodul wird an dem als Bodenverschlussteil ausgebildeten zweiten Verschlussteil angeordnet.

Im Verfahrensschritt b) erfolgt gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung das Herstellen der definierten Lagebeziehung ferner des jeweiligen Befestigungsmoduls zu der betreffenden Komponente.

Das Befestigungsmodul wird temporär sowie relativ zu der betreffenden Komponente der Vorbaugruppe fixiert. Die temporäre Fixierung erfolgt analog zu den bereits beschriebenen Methoden. Es können aber auch zusätzliche Mittel zur Fixierung vorgesehen werden

Im Verfahrenschritt c) erfolgt gemäß der ersten Variante dieser vorteilhaften Weiterbildung das Verschweißen des kolbenstangenseitigen Befestigungsmoduls unter Herstellung einer ersten Befestigungsmodulschweißnaht.

Das kolbenstangenseitige Befestigungsmodul wird im Verfahrensschritt c) mit der Kolbenstange verschweißt. Dies erfolgt vorzugsweise analog zum Verschweißen der restlichen Komponenten der erweiterten Vorbaugruppe. Die erzeugte erste Befestigungsmodulschweißnaht verbindet das kolbenstangenseitige Befestigungsmodul mit der Kolbenstange.

Gemäß der zweiten Variante derselben Weiterbildung erfolgt im Verfahrensschritt c) das Verschweißen des Bodenverschlussteils mit dem bodenseitigen Befestigungungsmodul unter Herstellung einer zweiten Befestigungsmodulschweißnaht.

Dies erfolgt analog zum Verschweißen des kolbenstangenseitigen Befestigungsmoduls. Die zweite Befestigungsmodulschweißnaht verbindet das bodenseitige Befestigungsmodul mit dem Bodenverschlussteil.

Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von Fig. 1 Differenzialarbeitszylinder (Übersicht)

Fig. 2 Vergrößerungsausschnitt am führungsseitigen Zylinderrohrende

Fig. 3 Vergrößerungsausschnitt am bodenseitigen Zylinderrohrende

Fig. 4 Vergrößerung einer Laserschweißnaht zur Darstellung des

Querschnitts und des Ringschweißnahtwinkels beta

Fig. 5 Plungerzylinder mit 90 Grad-Schweißnaht und vorgelagertem O-Ring

Fig. 6 Vergrößerungsausschnitt zu Fig. 5 zur Darstellung des O-Rings und des Ringabschnitts

Fig. 7 Gleichgangzylinder mit negativ schräg geneigter Schweißnaht

Fig. 8 Vergrößerungsausschnitt zu Fig. 7 zur Darstellung der konkaven Aufnahmekontur

Fig. 9 Vergrößerungsausschnitt zu Fig. 7 in Explosionsdarstellung

Fig. 10 Teleskopzylinder mit Kombination aus 90 Grad-Schweißnaht und Schrägnaht

Fig. 11 Schematische Darstellung eines Bodenverschlussteils mit 0 Grad- Schweißnaht näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Übersichtsdarstellung eines Ausführungsbeispiels des

Arbeitszylinders 1 als Differenzialarbeitszylinder. Der Differenzialarbeitszylinder 1 setzt sich aus dem Zylinderrohr 2, dem ersten Verschlussteil 3, hier ausgebildet als Führungsverschlussteil, dem zweiten Verschlussteil 4, hier ausgebildet als Bodenverschlussteil und der Kolbeneinheit 5 zusammen. Die Kolbeneinheit weist den Kolben 5a und die Kolbenstange 5b auf.

In dieser Ausführung sind an der Kolbenstange 5b das kolbenstangenseitige Befestigungsmodul 15 und an dem als Bodenverschlussteil ausgebildeten zweiten Verschlussteil 4 das bodenseitige Befestigungsmodul 17 angeordnet. Den beiden Befestigungsmodule 15, 17 sind jeweils Befestigungsbolzen 15a, 17a, zugeordnet, welche nicht Bestandteil der Erfindung sind und lediglich zur besseren Übersicht dargestellt sind.

Die Kolbeneinheit 5 ist bezogen auf den Kolben 5a und mit Abschnitten der Kolbenstange 5b im Zylinderinnenraum 8 angeordnet, wobei die Kolbenstange 5b das als Führungsverschlussteil ausgebildete erste Verschlussteil 3 gleitend durchsetzt.

Das als Führungsverschlussteil ausgebildete erste Verschlussteil 3 verschließt das Zylinderrohr 2 an dem ersten Zylinderrohrende 6, hier dem führungsseitigen Zylinderrohrende und das als Bodenverschlussteil ausgebildete zweite Verschlussteil 4 verschließt das zweite Zylinderrohrende 7, hier das bodenseitige Zylinderrohrende.

Die beiden Zylinderrohrenden 6, 7 sind angeschrägt und besitzen somit eine größere Kontaktfläche zu den beiden Verschlussteilen 3, 4. Die beiden Verschlussteile 3, 4 sind in dieser Ausführung so gestaltet, dass sie mit einem zylindrischen Abschnitt teilweise und passgenau in das Zylinderrohr hineinragen und somit einfacher zur Vorbaugruppe gefügt werden können.

Die Hauptlängsachse 14 des Zylinderrohrs 2 verläuft mittig und längs durch den Arbeitszylinder 1.

In Fig. 2 wird eine Vergrößerung des Bereichs des ersten Zylinderrohrendes 6 dargestellt. Es handelt sich hierbei um das führungsseitige Zylinderrohrende. Hier werden besonders die geometrischen Verhältnisse der ersten umlaufenden Laserringschweißnaht 9 dargestellt. Während des Verschweißens wird in dieser Ausführung mit einem Laser entlang der Ringschweißnahtmittelachse 13 die erste umlaufende Laserringschweißnaht 9 erzeugt. Diese verläuft entlang der Kontaktfläche zwischen dem ersten Zylinderrohrende 6 und dem ersten Verschlussteil 3. Hierzu wird die zuvor zusammengesetzte und temporär fixierte Vorbaugruppe aus dem Zylinderrohr 2, dem ersten Verschlussteil 3, dem zweiten Verschlussteil 4, der Kolbeneinheit 5 und den beiden Befestigungsmodulen 15, 17 um die Hauptlängsachse des Zylinderrohrs 14 sowie vor dem Laser rotiert.

Die Ringschweißnahtmittelachse 13 verläuft mittig durch die erste umlaufende Laserringschweißnaht 9 und schließt in ihrer Verlängerung mit der Hauptlängsachse des Zylinderrohrs 14 den Ringschweißnahtneigungswinkel alpha ein. Die Ringschweißnahttiefe 11 ist die Länge der Ringschweißnahtmittelachse 13, welche in der tatsächlichen Laserringschweißnaht 9 verläuft. Die Ringschweißnahttiefe 11 ist durch die Anwinkelung länger als die Zylinderrohrwanddicke 12. Die Ringschweißnahttiefe entspricht der Hypotenuse eines mittels der Ringschweißnaht, der Zylinderrohrwanddicke 12 und einer Lotrechten gebildeten rechtwinkligen Dreiecks.

In dieser Darstellung ist ferner die erste Befestigungsmodulschweißnaht 16 zwischen dem kolbenstangenseitigen Befestigungsmodul 15 und der Kolbenstange 5b ersichtlich. Diese wird mit demselben Laserschweißverfahren wie die erste umlaufende Laserringschweißnaht 9 erzeugt.

Weiterhin ist auch die gleitende Lagerung der Kolbenstange 5b im als Führungsverschlussteil ausgebildeten ersten Verschlussteil 3 mit Führung 20 und Dichtung 19 dargestellt.

In Fig. 3 ist ein Bereich des bodenseitiges Zylinderrohrendes, bei dem es sich um das zweite Zylinderrohrende 7 handelt, vergrößert dargestellt.

Der Aufbau der Darstellung entspricht weitestgehend Fig. 2. Das Verbinden von dem als Bodenverschlussteil ausgebildetem zweiten Verschlussteil 4 mit dem zweiten Zylinderrohrende 7 erfolgt analog zum Verbinden von dem als Führungsverschlussteil ausgebildeten ersten Verschlussteil 3 mit dem ersten Zylinderrohrende 6 (siehe Fig. 2) mittels eines Laserschweißverfahrens. Hier ist die zweite Laserringschweißnaht 10 ausgebildet.

Zusätzlich zu Fig. 2 zeigt diese Darstellung den Kolben 5a, wie er den Zylinderinnenraum 8 in einen Kolbenbodenarbeitsraum 8a und einen Kolbenstangenarbeitsraum 8b aufteilt. Beide Arbeitsräume 8a, 8b werden getrennt voneinander über die Fluidanschlüsse mit einen hydraulischen Druckmedium beaufschlagt, wodurch der als Diffenzialzylinder ausgebildete Arbeitszylinder 1 betrieben wird.

Analog zum kolbenstangenseitigen Befestigungsmodul 15 (siehe Fig. 2) wird auch das bodenseitige Befestigungsmodul 17 mittels einer Laserschweißnaht, der zweiten Befestigungsmodulschweißnaht 18, befestigt.

In Fig. 4 wird eine Laserschweißnaht vergrößert dargestellt. Die hier dargestellte erste Laserschweißnaht 9, zwischen dem ersten Zylinderrohrende 2 und dem ersten Verschlussteil 3, zeigt exemplarisch eine Laserschweißnaht gemäß der vorliegenden Erfindung auf.

Diese erste Laserschweißnaht 9 besitzt eine Ringschweißnahttiefe 11 und eine Ringschweißnahtmittelachse 13. In dieser Ausführung ist die Ringschweißnahttiefe 11 größer als die Zylinderrohrwanddicke 12.

Die Laserschweißnaht weist eine leichte Konizität auf. Legt man zwei Tangenten an die Randkontur der Laserschweißnaht so schneiden sich diese und schließen einen Ringschweißnahtwinkel beta ein. Die Ringschweißnahtmittelachse 13 ist gleichzeitig die Winkelhalbierende des Ringschweißnahtwinkels beta und schließt mit der Hauptlängsachse 14 den Ringschweißnahtneigungswinkel alpha ein. Weiterhin verläuft die Ringschweißnahtmittelachse 13 entlang der Kontaktfläche von erstem Zylinderrohrende 6 und erstem Verschlussteil 3. In dieser Ausführung beträgt der Ringschweißnahtneigungswinkel alpha 90 Grad.

In Fig. 5 wird ein Ausführungsbeispiel eines Arbeitszylinder, welcher als Plungerarbeitszylinder ausgeführt ist, dargestellt. Hierbei wird die Kolbeneinheit 5, welche als ein Tauchkolben ausgebildet ist, in dem Zylinderrohr 2 geführt. Zudem wird die Kolbeneinheit 5 in dem ersten Verschlussteil 3, welches als Führungsverschlussteil ausgebildet ist, geführt. Hierzu weist der Plungerzylinder die Führungen 20 auf. Das Führungsverschlussteil ist mittels der ersten Laserringschweißnaht 9 mit dem Zylinderrohr 2 an dessen erstem Zylinderrohrende 6 verbunden. Dem Führungsverschlussteil gegenüberliegend ist das zweite Verschlussteil 4, hier ausgebildet als Bodenverschlussteil, an dem zweiten Zylinderrohrende 7 mit dem Zylinderrohr 2 durch die zweite Laserringschweißnaht 10 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel weisen beide Laserringschweißnähte 9, 10 einen Ringschweißnahtneigungswinkel von 90 Grad auf.

Ergänzend gelten die in Fig. 1 zu einem Differenzialarbeitszylinder aufgeführten Bezugszeichen und Beschreibungsinhalte.

Der Plungerarbeitszylinder in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 weist zudem einen zusätzlichen ersten umlaufenden Dichtring 21 an dem ersten Verschlussteil 3 auf. Dieser zusätzliche Dichtring 21 wird auch als O-Ring bezeichnet und ist radial zwischen dem Zylinderohr 2 und dem ersten Verschlussteil 3 angeordnet und stellt eine druckdichte Dichtung bereit, welche die zweite umlaufende Laserringschweißnaht 10 gegen das Druckmedium druckdicht abtrennt.

In Fig. 6 ist der Bereich des Dichtrings 21 (O-Ring) an dem ersten Verschlussteil 3 aus Fig. 5 vergrößert dargestellt. Der Dichtring 21 (O-Ring) ist hier detaillierter dargestellt und befindet sich in räumliche Nähe zu der ersten umlaufenden Laserringschweißnaht 9. Der Dichtring 21 (O-Ring) besteht in dieser Ausführung aus einem elastischen Polymer. Der Wärmeeintrag beim Laserschweißen bleibt hinreichend gering, um den Dichtring 21 (O-Ring) trotz des Nahbereichs zur ersten Laserringschweißnaht 9 nicht zu beschädigen. Axial betrachtet befindet sich zwischen dem Dichtring 21 (O-Ring) und der ersten Laserringschweißnaht 9 ein druckgetrennter Ringabschnitt 22. In diesem druckgetrennten Ringabschnitt 22 liegt zylinderrohrinnenseitig der Betriebsdruck des Druckmediums nicht an, so dass von dem Druckmedium in diesem Bereich radial keine Kräfte auf das Zylinderrohr 2 wirken. Damit wird in diesem Bereich das Zylinderohr 2 nicht mit Beulungskräften belastet und die erste Laserringschweißnaht 9 entlastet.

In dieser Ausführung verläuft die Ringschweißnahtmittelachse 13 senkrecht zur Hauptlängsachse 14 des Arbeitszylinders 1.

Fig. 7 zeigt einen Gleichgangarbeitszylinder mit negativ schräg geneigter Schweißnaht. Bei dem Gleichgangarbeitszylinder sind beide Verschlussteile 3, 4 als Führungsverschlussteile ausgebildet. Der Kolben 5a ist im axial mittleren Bereich der Kobenstange 5b angeordnet, welche durch beide Verschlussteile 3, 4 geführt wird.

Die beiden Zylinderrohrenden 6, 7 werden in diesem Ausführungsbeispiel jeweils in eine konkave Aufnahmekontur 23 in den beiden Verschlussteilen 3, 4 eingeschoben und dort mittels des Laserschweißverfahrens verschweißt. Die Laserringschweißnaht 9, 10 ist hier negativ schräg geneigt, was eine entgegengesetzte Anschrägung der Kontaktflächen (im Vergleich beispielsweise zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1) von Verschlussteil 3, 4 und Zylinderrohrende 6, 7 bedeutet.

In Fig. 8 ist das Ausführungsbeispiel aus Fig.7 in einer Vergrößerung detaillierter dargestellt

Das zweite Zylinderohrende 7 ist hier bereits in die keilförmig ausgebildete konkave Aufnahmekontur 23 eingeschoben und mittels der zweiten umlaufenden Laserringschweißnaht 10 mit dem zweiten Verschlussteil 4 verschweißt.

Die Ringschweißnahtmittelachse 13 schließt mit der Hauptlängsachse 14 den Ringschweißnahtneigungswinkel alpha ein.

Der Ringschweißnahtwinkel alpha weist hierbei einen Winkel größer als 90 Grad, im Ausführungsbeispiel von etwa 120 Grad, auf.

In Fig. 9 sind die Kopplungspartner gemäß Fig. 8 ergänzend in einer schematischen Explosionsansicht dargestellt. Fig. 8 zeigt das erste Zylinderrohrende 6 und das erste Verschlussteil 3 mit der keilförmigen konkaven Aufnahmekontur 23 vor dem Fügen. Die konkave Aufnahmekontur 23 ist so ausgebildet, dass sie das erste Zylinderrohrende 6 aufnehmen kann und mit ihm eine gemeinsame Kontaktfläche bildet, an der dann die erste Laserringschweißnaht 9 angeordnet ist. Fig. 9 zeigt, dass sich die konkave Aufnahmekontur 23 axial in Richtung des Zylinderrohrs 2 öffnet. Radial von innen auf das Zylinderrohr 2 wirkende Beulungskräfte werden so formschlüssig von einer radialen Übergreifung 24 aufgenommen. Hierbei handelt es sich um den geneigten Abschnitt der konkaven Aufnahmekontur 23

In Fig. 10 ist ein Ausführungsbeispiel als Teleskoparbeitszylinder dargestellt. Der Teleskoparbeitszylinder besitzt im Vergleich zu den vorher beschriebenen Zylinderarten ein weiteres Zylinderrohr 2a, welches in dem Zylinderrohr 2 angeordnet ist, sowie ein weiteres Verschlussteil 3a. Das erste Verschlussteil 3 und das weitere Verschlussteil 3a sind als Führungsverschlussteile ausgebildet. Das weitere Zylinderrohr 2a ist mit dem weiteren Verschlussteil 3a über eine weitere umlaufende Laserringschweißnaht 9a verschweißt.

In diesem Ausführungsbeispiel werden zudem gerade Laserringschweißnähte (Ringschweißnahtneigungswinkel alpha = 90 Grad) mit schrägen Laserringsschweißnähten (Ringschweißnahtwinkel alpha < 90 Grad) kombiniert.

In dieser Ausführung sind die erste umlaufende Laserringschweißnaht 9 an dem ersten Verschlussteil 3 und die weitere umlaufende Laserringschweißnaht 9a an dem weiteren Verschlussteil 3a als eine schräge Laserschweißnaht und die zweite umlaufende Laserringschweißnaht 10 an dem zweiten Verschlussteil 10 als gerade Laserschweißnaht ausgebildet.

Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels, bei welchem die zweite umlaufende Laserringschweißnaht 10 parallel zur Hauptlängsachse verläuft.

Dabei wird das zweite Verschlussteil 4, ausgebildet als Bodenverschlussteil, radial von dem zweiten Zylinderrohr 2 umfasst. Dabei bilden im Ausführungsbeispiel das zweite Verschlussteil 4 und die Ringfläche des Zylinderohrs 2 eine gemeinsame Stirnfläche aus. Es ist aber auch möglich, dass einer der Kopplungspartner gegenüber dem anderen Kopplungspartner axial übersteht oder zurückspringt.

Die Ringschweißnahtmittelachse 13 schneidet die Hauptlängsachse 14 nicht. Der Ringschweißnahtneigungswinkel alpha beträgt 0 Grad. Verwendete Bezugszeichen

1 Arbeitszylinder

2 Zylinderrohr

2a weiteres Zylinderrohr

3 erstes Verschlussteil

3a weiteres Verschlussteil

4 zweites Verschlussteil

5 Kolbeneinheit

5a Kolben

5b Kolbenstange

6 erstes Zylinderrohrende

7 zweites Zylinderrohrende

8 Zylinderinnenraum

8a Kolbenbodenarbeitsraum

8b Kolbenstangenarbeitsraum

9 erste umlaufende Laserringschweißnaht

10 zweite umlaufende Laserringschweißnaht

11 Ringschweißnahttiefe

12 Zylinderrohrwanddicke

13 Ringschweißnahtmittelachse

14 Hauptlängsachse

15 kolbenstangenseitiges Befestigungsmodul

15a Befestigungsbolzen des kolbenstangenseitigen Befestigungsmoduls

16 erste Befestigungsmodulschweißnaht

17 bodenseitiges Befestigungsmodul

17a Befestigungsbolzen des bodenseitigen Befestigungsmoduls

18 zweite Befestigungsmodulschweißnaht

19 Dichtung

20 Führung

21 umlaufender Dichtring 22 druckgetrennter Ringabschnitt

23 konkave Aufnahmekontur

24 radiale Übergreifung a Ringschweißnahtneigungswinkel alpha ß Ringschweißnahtwinkel beta