Bekannte Arbeitszylinder verfügen über ein sich zwischen zwei Zylinderdeckeln erstreckendes Zylinderrohr, das als Profilrohr ausgebildet ist, welches auf Grund seiner Profi- lierung gewisse Zusatzfunktionen ermöglicht, beispielsweise die Befestigung von Sensoren in Befestigungsnuten oder die Durchführung von Betätigungsfluid durch integrierte Kanäle.

Speziell bei einer Ausführung als Aluminium- Strangpressprofil ist eine sehr kostengünstige Integration zahlreicher Zusatzfunktionen möglich.

Gegenwärtig besteht jedoch das Problem, dass sich als stranggepresste Profilteile ausgebildete Zylinderrohre nur bis Kolbengrößen von maximal etwa 125 mm Durchmesser ohne größere Probleme herstellen lassen. Bei größeren Durchmes- sern können die Maßhaltigkeit und die gewünschte geringe Rauhigkeit der vom Zylinderrohr definierten Kolbenlauffläche nicht mehr ohne Weiteres in dem gewünschten Maße gewährleis- tet werden. Man greift daher bei Arbeitszylindern mit größe- ren Kolbendurchmessern auf so genannte Zugstangen-Zylinder

zurück, bei denen das Zylinderrohr glattflächig kreiszylind- risch ausgebildet ist und die Zylinderdeckel durch über den Außenumfang des Zylinderrohres verteilte stangenartige Zug- anker mit dem Zylinderrohr verspannt werden. Diese Bauweise ist allerdings mit höheren Herstellkosten verbunden und er- fordert technisch aufwendigere Maßnahmen, um Zusatzfunktio- nen der erwähnten Art, wenn überhaupt, realisieren zu kön- nen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen insbe- sondere als Pneumatikzylinder ausgebildeten Arbeitszylinder zu schaffen, der auch bei großen Durchmessern eine kosten- günstige Integration von Zusatzfunktionen bei hoher Ferti- gungspräzision gestattet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Arbeitszylinder, mit einem sich zwischen zwei Zylinderdeckeln erstreckenden Zy- linderrohr und mit mehreren entlang des Außenumfanges des Zylinderrohres verteilt angeordneten und mit den beiden Zy- linderdeckeln verspannten Zugankern, von denen mindestens einer von einem Profilteil gebildet ist, das sich in der Um- fangsrichtung des Zylinderrohres ein Stück weit entlang des- sen Außenumfanges erstreckt und durch dessen Profilierung Mittel zur Ausübung mindestens einer Zusatzfunktion (nachfolgend"Zusatzfunktionsmittel"genannt) vorgegeben sind.

Der Arbeits'zylinder vereinigt die präzisen Herstellungsmög- lichkeiten konventioneller Zugstangen-Zylinder mit der kos- tengünstigen Integrationsmöglichkeit für Zusatzfunktionen der mit einem profilierten Zylinderrohr ausgestatteten Ar- beitszylinder, so dass man von einem Hybridzylinder sprechen könnte. Das Zylinderrohr kann über eine sehr einfach herzu- stellende Geometrie verfügen, insbesondere über eine zylind- rische und vorzugsweise kreiszylindrische Gestaltung, wobei jedoch mindestens ein Zuganker nicht in der bekannten Weise als Zugstange ausgebildet ist, sondern als speziell profi- liertes Bauteil (Profilteil), das sich ein Stück weit ent- lang des Außenumfanges des Zylinderrohres erstreckt und das hinsichtlich seiner Profilierung so ausgebildet ist, dass Zusatzfunktionsmittel gebildet werden, die die Ausübung min- destens einer Zusatzfunktion gestatten. Eine solche Zusatz- funktion kann beispielsweise darin bestehen, die Befestigung von Sensoren, von Zylinderzubehör und/oder des Zylinders selbst zu gestatteten, oder in der Bereitstellung von Durch- gangskanälen für die Durchführung von Kabeln und/oder Schläuchen und/oder eines für den Betrieb des Arbeitszylin- ders vorgesehenen Betätigungsfluides.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un- teransprüchen hervor.

Je nach Bedarf besteht die Möglichkeit, nur einen, mehrere oder sämtliche der vorhandenen Zuganker als Profilteil der geschilderten Art auszuführen. Als besonders vorteilhaft hat

sich eine Bauform erwiesen, bei der lediglich zwei Zuganker vorhanden sind, die beide von Profilteilen gebildet werden, welche eine sich bezüglich des Zylinderrohres diametral ge- genüberliegende Position einnehmen.

Die Umfangserstreckung eines jeweiligen Profilteils ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass das Zylinderrohr entlang eines Teils seines Umfanges umgriffen wird. Insbesondere kann ein jeweiliges Profilteil eine derartige Umfangserstre- ckung aufweisen, dass es sich über mindestens 45° und vor- zugsweise über mindestens 90° des Außenumfanges des Zylin- derrohres erstreckt, wobei ein besonders zweckmäßiger Erstreckungsbereich zwischen 90° und 180° der Umfangserstre- ckung des Zylinderrohres liegt.

Mindestens eines und vorzugsweise sämtliche Profilteile ver- fügen an der dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite zweck- mäßigerweise über eine an die Wölbung der Außenkontur des Zylinderrohres angepasste Innenfläche, wobei die Anpassung insbesondere derart vorgesehen sein kann, dass der Krüm- müngsradius der Innenfläche des Profilteils gleich wie oder geringfügig größer ausfällt als der Krümmungsradius des Zy- linderrohres im zugeordneten Bereich.

Um die optimale Relativlage zwischen den Profilteilen und dem Zylinderrohr bei der Montage und beim späteren Betrieb nicht zu beeinträchtigen, kann es vorteilhaft sein, wenn das betreffende Profilteil radial zumindest geringfügig

beabstandet mit Bezug zur Außenfläche des Zylinderrohres an- geordnet ist.

Über besonders kompakte Abmessungen verfügt der Arbeitszy- linder, wenn mindestens ein und vorzugsweise jedes Profil- teil im Querschnitt gesehen bogenartig gekrümmt ausgebildet ist, wobei der konkave Bereich dem Zylinderrohr zugewandt ist.

Um ein optimales axiales Verspannen zwischen den Zylinderde- ckeln und dem Zylinderrohr zu gewährleisten, sind die Län- genabmessungen der Profilteile einerseits und des Zylinder- rohres andererseits vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass das Profilteil mit axialem Abstand zwischen den Zylin- derdeckeln angeordnet ist. Das Verspannen zwischen den Zy- linderdeckeln und dem Zylinderrohr wird somit durch die Pro- filteile nicht behindert.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung mindestens ei- nes und insbesondere sämtlicher Profilteile als Strangpress- teile aus Aluminiummaterial. Denkbar wäre allerdings auch eine Ausbildung als Gie$formteil, hierbei insbesondere be- stehend aus Kunststoffmaterial.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen :

Fig. 1 eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Arbeits- zylinders in perspektivischer Explosionsdarstel- lung und Fig. 2 einen Querschnitt durch den Arbeitszylinder aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie II-II im Bereich des von Profilteilen flankierten Zylinderrohres.

Der in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 versehene Ar- beitszylinder wird insbesondere mit Druckluft als Betäti- gungsfluid betrieben und findet seinen Einsatz vorwiegend als Pneumatikzylinder. Gleichwohl wäre auch ein Betrieb mit einem hydraulischen Betätigungsfluid möglich.

Der in Fig. 1 mit verkürzten Längenabmessungen gezeigte Ar- beitszylinder verfügt über zwei mit Abstand zueinander ange- ordnete, erste und zweite Zylinderdeckel 2a, 2b, zwischen denen sich ein Zylinderrohr 3 erstreckt. Das Zylinderrohr 3 hat einen relativ einfachen Aufbau mit glatter Außenfläche und zylindrischer Gestaltung. Bevorzugt handelt es sich um ein kreiszylindrisches Zylinderrohr 3.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt das Zylinderrohr 3 zweck- mäßigerweise ringsum die gleiche Wandstärke. Es handelt sich bei dem Zylinderrohr 3 insbesondere um ein Metallrohr.

Die beiden Zylinderdeckel 2a, 2b sind im Wesentlichen plat- tenartig gestaltet, verfügen jedoch an der dem Zylinderrohr

3 zugewandten Innenseite über einen-axialen Vorsprung 4, dessen radial orientierte Außenkontur an die Innenkontur des Zylinderrohres 3 angepasst ist, so dass letzteres stirnsei- tig auf den jeweils zugeordneten axialen Vorsprung 4 auf- steckbar ist. Auf diese Weise erfolgt zwischen den Zylinder- deckeln 2a, 2b und dem Zylinderrohr 3 im zusammengebauten Zustand eine präzise Zentrierung.

Beim Ausführungsbeispiel verfügt jeder axiale Vorsprung 4 an der radial orientierten Umfangsfläche über eine mit einem Dichtungsring 5 ausgestattete Umfangsnut-in Fig. 1 ist dies nur im Zusammenhang mit dem links abgebildeten ersten Zylinderdeckel 2a gezeigt-, wobei der Dichtungsring 5 den Übergangsbereich zwischen dem Zylinderrohr 3 und dem betref- fenden Zylinderdeckel 2a, 2b fluiddicht abdichtet.

Der Innenraum 6 des Zylinderrohres 3 enthält einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten Kolben, der über eine Dichtungsanordnung mit der Innenfläche 7 des Zylinderrohres 3 in Dichtkontakt steht. Der Kolben ist relativ zum Zylin- derrohr 3 axial beweglich, wobei die Bewegung auf ein Kraft- abgabeglied 8 übertragen wird, das außerhalb des Zylinder- rohres 3 zugänglich ist. Beim Ausführungsbeispiel ist das Kraftabgabeglied 8 in Gestalt einer Kolbenstange ausgeführt, die den ersten Zylinderdeckel 2a unter Abdichtung gleitver- schieblich durchsetzt und in dem Innenraum 6 mit dem nicht dargestellten Kolben bewegungsgekoppelt ist. Der außerhalb des ersten Zylinderdeckels 2a liegende Abschnitt des Kraft-

abgabegliedes 8 kann mit einem beliebigen zu bewegenden Ge- genstand verbunden werden.

Der Kolben unterteilt den Innenraum 6 in zwei axial aufein- anderfolgende Arbeitsräume, bezüglich denen die Einspeisung und die Abfuhr des verwendeten Betätigungsfluides möglich ist. Letzteres geschieht über einen ersten (12a) und einen zweiten (12b) Fluidkanal, die jeweils einenends über einen der Zylinderdeckel 2a, 2b zum zugeordneten Arbeitsraum aus- münden und die andernends jeweils zu einer nicht näher dar- gestellten Anschlussöffnung führen, die sich an der dem Zy- linderrohr 3 entgegengesetzten Außenseite des zweiten Zylin- derdeckels 2b befinden. An die Anschlussöffnungen können Fluidleitungen zum Zuführen und Abführen des Betätigungsflu- ides angeschlossen werden.

Durch entsprechend gesteuerte Fluidbeaufschlagung kann der Kolben zu einer axialen Linearbewegung veranlasst werden, welche sich am Kraftabgabeglied 8 abgreifen lässt.

Um den festen axialen Zusammenhalt der aus den beiden Zylin- derdeckeln 2a, 2b und dem Zylinderrohr 3 bestehenden Bau- gruppe zu gewährleisten, ist der Arbeitszylinder 1 mit meh- reren Zugankern 13 ausgestattet, die im Bereich des Außenum- fanges des Zylinderrohres 3 angeordnet sind, wobei eine in der durch Doppelpfeil angedeuteten Umfangsrichtung 14 des Zylinderrohres 3 verteilte Anordnung der Zuganker 13 vorge- sehen ist und sich die Zuganker 13 jeweils axial parallel

zum Zylinderrohr 3 zwischen den beiden Zylinderdeckeln 2a, 2b erstrecken. Die Zuganker 13 sind jeweils mit beiden Zy- linderdeckeln 2a, 2b axial verspannt, was mittels Spannele- menten 15 geschieht, die beim Ausführungsbeispiel in Gestalt von Spannschrauben 15a ausgeführt sind.

Die quer zur Längsachse 16 des Arbeitszylinders 1 gemessenen Abmessungen der Zylinderdeckel 2a, 2b sind zumindest par- tiell größer als der Außendurchmesser des Zylinderrohres 3, so dass das Zylinderrohr 3 von den Zylinderdeckeln 2a, 2b radial überragt wird, wobei die Zuganker 13 zwischen Ab- schnitten 17a, 417b der Zylinderdeckel 2a, 2b eingegliedert sind, die in der erwähnten Weise über das Zylinderrohr 3 hinausragen. Auf diese Weise ragen die Zylinderdeckel 2a, 2b mit den erwähnten Abschnitten 17a, 17b vor die axial orien- tierten Stirnflächen 18a, 18b eines jeweiligen Zugankers 13.

Im Bereich der über das Zylinderrohr 3 hinausragenden Ab- schnitte 17a, 17b ist jeder Zylinderdeckel 2a, 2b mit mehre- ren axialen Durchgangslöchern 22 versehen, durch die die Spannschrauben 15a hindurchgesteckt. sind, wobei sie sich mit ihren Schraubenköpfen 23 am zugehörigen Zylinderdeckel 2a, 2b abstützen können. Die Gewindeschäfte 24 sind in fluchten- de Befestigungslöcher 25 des zugeordneten Zugankers 13 ein- geschraubt, die zur betreffenden Stirnfläche 18a, 18b hin offen sind. Die Gewinde in den Befestigungslöchern 25 werden von den Gewindeschäften 24 beim Einschrauben zweckmäßiger- weise selbst eingefurcht.

Die Längenabmessungen der Zuganker 13 sind beim Ausführungs- beispiel so auf die Länge des Zylinderrohres 3 abgestimmt, dass bei fest an der Stirnseite des Zylinderrohres 3 anlie- genden Zylinderdeckeln 2a, 2b ein geringfügiger axialer Ab- stand zwischen den Zugankern 13 und wenigstens einem der Zy- linderdeckel 2a, 2b verbleibt. Auf diese Weise wird er- reicht, dass durch das Verspannen der Zuganker 13 und der Zylinderdeckel 2a, 2b die letzteren fest gegen die Stirnflä- chen des Zylinderrohres 3 vorgespannt werden und dadurch das Zylinderrohr 3 fest zwischen den Zylinderdeckeln 2a, 2b ein- gespannt ist.

Da das Zylinderrohr 3 auf den zentrierend wirkenden axialen Vorsprüngen 4 sitzt, könnte alternativ auch eine Bauform ge- wählt werden, bei der im festgespannten Zustand die Zuganker 13 mit ihren Stirnflächen 18a, 18b fest gegen die Zylinder- deckel 2a, 2b vorgespannt sind und das Zylinderrohr 3 mit geringfügigem axialen Spiel zwischen den Zylinderdeckeln 2a, 2b gehalten ist.

Eine Besonderheit der Zuganker 13 besteht darin, dass sie jeweils von einem Profilteil 26 gebildet sind, das sich in der Umfangsrichtung 14 des Zylinderrohres 3 ein Stück weit entlang des Außenumfanges dieses Zylinderrohres 3 erstreckt, wobei durch die gewählte Art der Profilierung gleichzeitig zur Ausübung mindestens einer Zusatzfunktion vorgesehene Zu- satzfunktionsmittel 27 gebildet sind. Diese integrierten Zu-

satzfunktionsmittel 27 ermöglichen es, die Zuganker 13 zu- sätzlich zu ihrer Zugankerfunktion auch noch für weitere Funktionen einzusetzen.

Die Ausführung der Zuganker 13 in Gestalt von Profilteilen 26 eröffnet in diesem Zusammenhang den Vorteil einer hohen Gestaltungsfreiheit bei der konstruktiven Realisierung der Zusatzfunktionsmittel. Dies insbesondere dann, wenn die Pro- filteile 26 wie beim Ausführungsbeispiel als insbesondere aus Aluminiummaterial bestehende Strangpressteile ausgebil- det sind. Durch entsprechende Realisierung des Extrusions- werkzeuges können sehr flexibel an den jeweiligen Einsatz- fall angepasste Profilierungen. realisiert werden.

Die Ausführung als Strangpressteile ist in der Regel einer prinzipiell ebenfalls möglichen Ausführung als Gießformteile vorzuziehen, wenngleich dort bei einer Kunststoffausführung sehr gewichtssparende Teile hergestellt werden können.

Die Anzahl der vorhandenen, Zugankerfunktion übernehmenden Profilteile 26 ist prinzipiell beliebig, wobei jedoch zweck- mäßigerweise mindestens zwei derartige Profilteile 26 vor- handen sind, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fall ist.

Eine alternative Bauform, bei der die Zuganker 13 nur teil- weise als Profilteile ausgebildet und teilweise in konventi- oneller Form in Gestalt stabartiger Zuganker ausgeführt sind, ist in der Zeichnung nicht näher dargestellt.

Insbesondere aus Symmetriegründen sind die beiden Profiltei- le 26 des Ausführungsbeispiels an einander diametral gegenü- berliegenden Stellen des Zylinderrohres 3 platziert, und'es ist jeweils eine Umfangserstreckung in der Umfangsrichtung 14 gewählt, die zur Folge hat, dass das Zylinderrohr 3 je- weils entlang eines Teils seines Umfanges vom betreffenden Profilteil 26 umgriffen ist. Die Umfangserstreckung der Pro- filteile 26 liegt beim Ausführungsbeispiel jeweils im Be- reich zwischen 90° und 180° der Umfangserstreckung des Zy- linderrohres 3. Von Vorteil ist es, wenn die Umfangserstre- ckung eines jeweiligen Profilteils 26 zumindest so groß ge- wählt ist, dass es sich über mindestens 45° und vorzugsweise über mindestens 90° des Außenumfanges des Zylinderrohres 3 erstreckt. Sehr kompakte Abmessungen des Arbeitszylinders 1 können realisiert werden, wenn die Profilteile 13 im Quer- schnitt gesehen bogenartig gekrümmt ausgebildet sind, wobei der konkave Bereich dem Zylinderrohr 3 zugewandt ist. Es ist dadurch eine Gestaltung des Profilteils 26 möglich, bei der dieses dem Umfangsverlauf des Zylinderrohres 3 unmittelbar folgt.

Begünstigt wird dies beim Ausführungsbeispiel noch dadurch, dass die Profilteile 26 an der dem Zylinderrohr zugewandten konkaven Innenseite eine an die Wölbung der Außenkontur des Zylinderrohres 3 angepasste Innenfläche 28 besitzen. Der Krümmungsradius dieser Innenflächen entspricht beim Ausfüh- rungsbeispiel demjenigen der zugewandten Außenfläche 32 des

Zylinderrohres 3, kann aber auch geringfügig größer sein, und zwar insbesondere dann, wenn das betreffende Profilteil 26 radial zumindest geringfügig beabstandet zu der Außenflä- che 32 des Zylinderrohres 3 angeordnet ist.

Aus Fig. 2 geht des Weiteren hervor, dass bei Vorhandensein mehrerer Profilteile 26 die in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordneten Profilteile mit Abstand zueinander angeordnet sein können. Der von den Profilteilen 26 über- deckte Flächenabschnitt der Außenfläche 32 des Zylinderroh- res 3 kann sich auf diejenigen Bereiche beschränken, in de- nen eine Zusatzfunktion zur Verfügung gestellt werden soll.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, verfügen die Profilteile 26 zweckmäßigerweise insgesamt über größere Dickenabmessungen als die Wandstärke des Zylinderrohres 3. Dies gestattet in besonderem Maße die Integration von Zusatzfunktionsmitteln 27 im Innern eines jeweiligen Profilteils 26.

Beim Ausführungsbeispiel sind dementsprechend Zusatzfunkti- onsmittel 27 vorgesehen, die einen umfangsseitig geschlosse- nen Kanal 33 bilden, welcher eines der Profilteile 26 in der Längsrichtung durchzieht und zu beiden Stirnflächen 18a, 18b ausmündet. Dieser Kanal 33 ist Bestandteil des ersten Fluid- kanals 12a, durch den hindurch das Betätigungsfluid vom rückwärtig angeordneten zweiten Zylinderdeckel 2b zum vorne angeordneten ersten Zylinderdeckel 2a gefördert werden kann.

Einen vergleichbaren Kanal 33'besitzt auch das andere Pro- filteil 26, der jedoch beim Ausführungsbeispiel nicht zur Fluidübertragung verwendet wird.

Wie aus Fig. 2 ferner hervorgeht, können solche Materialbe- reiche der Profilteile 26, die nicht für Zusatzfunktionen benötigt werden, über einen oder mehrere in Längsrichtung durchgehende Hohlräume 34 verfügen, die beispielsweise eine Materialeinsparung bewirken.

Ansonsten können die Hohlräume 34 auch als kanalartige Zu- satzfunktionsmittel eingesetzt werden und beispielsweise zur Aufnahme von elektrischen Kabeln und/oder von Schläuchen dienen, die in der Längsrichtung des Zylinderrohres 3 zu verlegen sind und beispielsweise im Zusammenhang mit senso- rischen Maßnahmen eingesetzt werden.

Beim Ausführungsbeispiel verfügen die Profilteile 26 des Weiteren über Zusatzfunktionsmittel 27, die Befestigungsmit- tel 35 bilden. Diese Befestigungsmittel 35 können insbeson- dere in Gestalt von Befestigungsnuten ausgeführt sein, die für die Befestigung von Sensoren und/oder von Zylinderzube- hör und/oder des Arbeitszylinders selbst einsetzbar sind.

Auf Grund der einfachen Herstellung der Profilteile 26 las- sen sich die gewünschten Befestigungsmittel 35 nach Bedarf vorsehen, wobei ohne Weiteres verschiedene Arten von Befes- tigungsmitt'eln 35 gleichzeitig realisiert werden können, die später nach Bedarf verwendbar sind.