DE10004124C1 - Gelenkauge für ein Kolben-Zylinderaggregat - Google Patents

Abstract

Gelenkauge für hydraulische, pneumatische oder hydropneumatische Aggregate, insbesondere für Schwingungsdämpfer und Verfahren zu dessen Herstellung, wobei das Gelenkauge fest mit dem geschlossenen Ende eines Behälterrohrs oder Zylinders verbunden und aus einem Prägeteil gebildet ist. Dieses Gelenkauge besteht aus mindestens einem Schenkel, der einstückig mit einem Bodenteil durch spanlose Umformung hergestellt ist, senkrecht zum Bodenteil verläuft, einen über die Länge gleichmäßigen Querschnitt aufweist und anschließend in einem weiteren spanlosen Umformvorgang zum Gelenkauge geformt und dann das Schenkelende fixiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenkauge für hydraulische, pneumatische oder hydro­ pneumatische Aggregate, insbesondere für Schwingungsdämpfer, wobei das Ge­ lenkauge mit dem geschlossenen Ende eines Behälterrohrs oder Zylinders verbun­ den und aus einem Prägeteil gebildet ist.

Bei einem derartigen Gelenkauge ist es bekannt, dieses aus einem Rohrstück oder einem gerollten Abschnitt eines Stahlbandes herzustellen und üblicherweise durch einen Schweißvorgang mit dem Boden des Behälterrohrs oder mit dem Boden des Zylinders zu verbinden. Eine solche Schweißverbindung zwischen dem Boden und dem Gelenkauge erfordert einen hohen Herstellungs- und Prüfaufwand, denn die ungünstige Lage der Schweißstelle führt oftmals zu einer Gefügeänderung des Werkstoffs und es muss sichergestellt sein, dass die ungünstige Lage der Schweiß­ verbindung auch den im Betrieb an dem Gelenkauge angreifenden Kräften mit Si­ cherheit standhält.

Ferner zeigt das DE 92 08 619 U1 ein Gelenkauge für einen Schwingungsdämpfer, wobei ein Umfangsbereich der Außenhülse des Gelenkauges den Boden für das Behälterrohr bildet. Zwischen der Außenhülse und einer Innenhülse ist infolge der speziellen Formgebung der Außenhülse ein entsprechend komplizierter gummielas­ tischer Formkörper vorzusehen, der aufgrund dieser Forderung teuer in der Herstel­ lung ist und eine aufwendigere Montage erfordert.

Weiter ist ein Aluminium-Behälter bekannt, der beim Fließpressen mit einem ange­ formten Rohling für ein Gelenkauge versehen wird. Das Gelenkauge muss in einem weiteren Bearbeitungsvorgang durch eine teuere spanabhebende Umformung her­ gestellt werden. Außer diesem teueren spanabhebenden Bearbeitungsschritt erfor­ dert eine solche Ausführung einen hohen Einsatz an teuerem Werkstoff und die Ent­ sorgung der anfallenden Späne.

Die DE 833 001 C offenbart ein Gelenkauge für einen Schwingungsdämpfer, wobei das Gelenkauge fest mit dem geschlossenen Ende des Zylinders verbunden ist und aus einem Prägeteil gebildet ist. Das Gelenkauge wird aus einem Schenkel gebildet, der einstückig mit einem Bodenteil durch Umformung hergestellt wird. Das Schenkelende ist endseitig in einer Kehle mit dem Zylinder verschweißt.

Die DE 27 57 232 A1 beschreibt eine Gasfeder mit einem Gelenkauge, das fest mit dem geschlossenen Ende des Zylinders verbunden ist. Dem Boden des Zylinders schließen sich zwei Schenkel an, die plan zusammengedrückt werden und eine Öff­ nung für einen Befestigungsbolzen aufweisen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine mit dem Bodenteil einteilige Ausführung des Gelenkauges zu schaffen, die bei geringen Bearbeitungs- und Prüf­ kosten und möglichst wenig Werkstoffeinsatz eine sehr gute Verbindung des Ge­ lenkauges mit dem Bodenteil aufweist.

Diese Aufgabe wird durch den Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.

Dadurch, dass das Gelenkauge aus mindestens einem Schenkel gebildet und ein­ stückig mit einem Bodenteil durch spanlose Umformung hergestellt ist, wird eine einwandfreie Verbindung zwischen Gelenkauge und Bodenteil geschaffen. Die beim Fließpressen erzeugte Form des Schenkels besitzt einen Querschnitt, der dem Querschnitt des fertigen Gelenkauges entspricht, wodurch eine unkomplizierte span­ lose Umformung dieses Schenkels mit einem Biegewerkzeug zu einem Gelenkauge ermöglicht wird.

Mittels eines Biegewerkzeugs werden die Schenkel zu einem Gelenkauge spanlos umgeformt, wobei dann die freien Schenkelenden an einer leicht zugänglichen Stelle aneinander anstoßen. Diese beiden Schenkel können unterschiedlich lang ausgebil­ det werden, jedoch ist es zweckmäßig, wenn diese im Wesentlichen gleich lang aus­ geführt sind, so dass die Berührungslinie der Schenkelenden senkrecht zur Mittelli­ nie des Behälters verläuft.

Eine einfache Verbindung des Bodenteils mit einem Rohrteil wird erhalten, wenn das Bodenteil einen den Schenkeln gegenüberliegenden zylindrischen Ansatz aufweist. Dadurch ist es möglich, das Bodenteil mit einem Rohrteil zu verbinden, das aus den verschiedensten Werkstoffen, beispielsweise auch aus Kunststoff, bestehen kann und eine absolut dichte Verbindung von Bodenteil und Rohrteil mit den bekannten Verbindungsarten, auch mittels einer Klebung, herstellbar ist. Eine aus einem metal­ lischen und tiefziehfähigen Werkstoff hergestellte einfache und besonders geringe Prüfkosten verursachende Ausführung wird geschaffen, wenn der zylindrische An­ satz des Bodenteils das Behälterrohr oder den Zylinder bildet.

Entsprechend weiteren Merkmalen der Erfindung weist der zwischen den Schenkeln des Bodenteils liegende Abschnitt eine Kontur auf, die eine dem fertigen Gelenkau­ ge entsprechende Rundung besitzt. Das Biegewerkzeug kann dadurch beim Anfor­ men des Gelenkauges ohne Umformung des eigentlichen Bodenteils bis zur Boden­ berührung zwischen die Schenkel eingeführt werden.

Zur Stabilisierung des angeformten Gelenkauges ist es vorteilhaft, die freien Schenkelenden nach dem Umformvorgang durch eine Schweißverbindung fest mit­ einander zu vereinigen. Eine weitere Stabilisierung wird auf einfache Weise dadurch geschaffen, dass nach dem Umformen der Schenkel die Schenkelenden durch eine an jedem Ende eines in das Gelenkauge eingeführten Rohrabschnitts angeordnete Umbördelung fixiert werden und die Umbördelungen die Stirnseiten der zum Ge­ lenkauge geformten Schenkel umgreifen. Ebenso ist bei bestimmten Ausführungen und Anforderungen an das Gelenkauge eine Fixierung der Schenkelenden zueinan­ der durch die Kombination von einem Schweißvorgang mit einer Umbördelung eines Rohrabschnitts von Vorteil. Außerdem wird, falls dies für erforderlich gehalten wird, eine Verbreiterung des Gelenkauges dadurch geschaffen, dass der Rohrabschnitt auf den aus dem Gelenkauge ragenden Enden je einen Ring trägt und anschließend die Umbördelung erfolgt.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen für das Gelenkauge wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines Behälter-Rohlings nach dem Fließpressverfahren;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Behälter-Rohling nach Fig. 1;

Fig. 3 die Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Behälters nach dem Anformen des Gelen­ kauges;

Fig. 4 die Fixierung der Schenkelenden mittels einer Schweißverbindung;

Fig. 5 die Ansicht eines Behälters, bei dem das Gelenkauge einen umgebördelten Rohrabschnitt aufweist;

Fig. 6 einen Querschnitt durch das in Fig. 5 gezeigte Gelenkauge;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des mit dem Gelenkauge versehenen Behäl­ ters;

Fig. 8 einen Querschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 7 entsprechend der Schnittlinie A-B.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die auch die einzelnen Bearbeitungsschritte aufzeigt. Die Fig. 1 stellt den beispielsweise im Fließpressverfahren hergestellten Rohling dar, der ein Behälterrohr 3, ein Bodenteil 5 und zwei parallel zueinander angeordnete Schenkel 7 aufweist. Zwischen den bei­ den Schenkeln 7 weist das Bodenteil 5 einen Abschnitt 11 des Bodenteils 5 auf, der eine Rundung aufweist, die dem Innendurchmesser des fertigen Gelenkauges ent­ spricht. Die beiden Schenkel 7 sind gleich lang ausgebildet und jeweils mit dem Schenkelende 9 versehen. Diese Schenkel 7, sowie das Bodenteil 5 und das Behäl­ terrohr 3 werden somit ohne spanabhebende Umformung gebildet, wobei die Fig. 2 aufzeigt, dass die beiden Schenkel 7 in ihrer Breite nicht über die Außenkontur des Behälterohrs 3 ragen und daher der Rohling in einem Arbeitsgang mit einem einfa­ chen Fließpress-Werkzeug kostengünstig hergestellt werden kann. In einer weiteren spanlosen Umformung werden die Schenkel 7 mittels eines Biegewerkzeugs dann in die in Fig. 3 dargestellte Form für das Gelenkauge 1 gebracht, wobei sich die Schenkelenden berühren oder zumindest sehr nahe zueinander angeordnet sind. Die Innenkontur des Gelenkauges 1 entspricht der Rundung des am Bodenteil 5 vorhandenen Abschnitts 11. Zur Stabilisierung des angeformten Gelenkauges 1, d. h. damit ein Aufbiegen des Gelenkauges 1 auch bei größeren einwirkenden Zugkräften in jedem Fall vermieden wird, sind die Schenkelenden 9 mittels einer Schweißver­ bindung 13 fest zusammengehalten. Diese Schweißverbindung 13 ist einfach her­ zustellen, da die Schweißnaht an einer sehr leicht zugänglichen Stelle angeordnet ist und dementsprechend problemlos und sehr sauber ausgeführt werden kann.

Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Ausführungsform des Gelenkauges 1 unter­ scheidet sich von der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 im Wesentlichen dadurch, dass in den von den gebogenen Schenkeln 7 gebildeten Durchmesser ein Rohrabschnitt 17 eingeführt ist und an jedem Rohrende eine Umbördelung 19 vor­ genommen ist, welche die entsprechende und von den Schenkeln 7 gebildete Stirn­ seite umgreift. Damit das Ende der Umbördelung 19 mit der Außenfläche der Schen­ kel 7 eine durchgehende gemeinsame Oberfläche bildet, sind die Schenkel 7 mit einer entsprechenden ringförmigen Vertiefung versehen, die bereits beim spanlosen Herstellen der Schenkel 7 angeformt ist.

Eine weitere Konstruktion eines Gelenkauges 1 ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Zur Verlängerung des Gelenkauges ist in Weiterführung der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Konstruktion ein Rohrabschnitt 17 vorgesehen, der beidseitig auf den aus den Schenkeln 7 ragenden Enden einen Ring 15 trägt und anschließend mit den Umbördelungen 19 versehen wird. Zur Stabilisierung der Schenkelenden ist zusätz­ lich zu den Umbördelungen 19 eine Schweißverbindung 13 vorgesehen.

Die einstückige Herstellung des Gelenkauges 1 mit dem Bodenteil 5 und dem Behäl­ terrohr 3 entsprechend den vorstehenden Konstruktionen ist insbesondere auf die unproblematische und nur durch eine spanlose Umformung der Schenkel 7 sehr vorteilhaft und universell für alle an Gelenkaugen gestellte Anforderungen anpass­ bar. Auch für Behälter- oder Zylinderrohre, die aus nichtmetallischen bzw. nicht tiefziehbaren Werkstoffen, wie beispielsweise aus Kunststoffen oder armierten Kunststoffen bestehen, kann ein solches Gelenkauge 1 mit einem Bodenteil 5 und einem zylindrischen Ansatz im Fließpress- und Biegeverfahren hergestellt werden, wobei dann der zylindrischen Ansatz in das Behälter- oder Zylinderrohr eingeführt und abdichtend mittels einer Klebverbindung eine Montageeinheit bildet.

Claims (10)

1. Gelenkauge für hydraulische, pneumatische oder hydropneumatische Aggrega­ te, insbesondere für Schwingungsdämpfer, und Verfahren zu dessen Herstel­ lung, wobei das Gelenkauge fest mit dem geschlossenen Ende eines Behälter­ rohrs oder Zylinders verbunden und aus einem Prägeteil gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkauge (1) aus mindestens zwei Schenkeln (7) gebildet ist, die einstückig mit einem Bodenteil (5) durch spanlose Umformung hergestellt sind, die parallel zueinander und senkrecht zum Bodenteil (5) verlau­ fend ausgebildet sind, einen über die Länge gleichmäßigen Querschnitt aufwei­ sen und anschließend in einem weiteren Umformvorgang zum Gelenkauge (1) geformt und dann die Schenkelenden (9) zueinander fixiert werden.

2. Gelenkauge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkauge (1) aus zwei Schenkeln (7) besteht, die im Fließpressverfahren einstückig mit dem Bodenteil (5) hergestellt sind.

3. Gelenkauge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Schen­ kel (7) im Wesentlichen gleich lang ausgebildet sind.

4. Gelenkauge nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenteil (5) einen den Schenkeln (7) gegenüberliegenden zylindrischen Ansatz aufweist.

5. Gelenkauge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Ansatz das Behälterrohr (3) oder den Zylinder bildet.

6. Gelenkauge nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den Schenkeln (7) am Bodenteil (5) liegende Bereich (11) eine Kontur aufweist, die einem Stück der Innenwand des Gelenkauges (1) entspricht.

7. Gelenkauge nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelenden (9) nach dem Umformen durch eine Schweißverbindung (13) zueinander fixiert werden.

8. Gelenkauge nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Umformen der Schenkel (7) die Schenkelenden (9) durch eine an je­ dem Ende eines in das Auge eingeführten Rohrabschnitts (17) angeordnete Umbördelung (19) fixiert werden, wobei die Umbördelungen (19) die Stirnseiten der zum Gelenkauge (1) geformten Schenkel (7) umgreifen.

9. Gelenkauge nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung der Schenkelenden (9) zueinander durch eine Schweißverbindung (13) und durch Umbördelungen (19) eines Rohrabschnitts (17) erfolgt.

10. Gelenkauge nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (17) auf jedem aus dem Gelenkauge (1) ragenden Ende einen Ring (15) trägt und anschließend die Umbördelung (19) erfolgt.