DE102004003423A1

DE102004003423A1 - Schwingungsdämpfer mit einem Anbauteil

Info

Publication number: DE102004003423A1
Application number: DE200410003423
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr.-Ing. Lutz
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2004-08-19

Abstract

Schwingungsdämpfer, umfassend einen Zylinder, an dem ein tragendes Bauteil befestigt ist, wobei das tragende Bauteil eine Aufnahmeöffnung für den Zylinder aufweist, wobei zwischen dem Zylinder und der Aufnahmeöffnung eine Kleberschicht zur Verbindung der Aufnahmeöffnung und des Behälterrohrs ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem Anbauteil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 33 12 753 C2 ist ein Federbein mit einer Achsschenkelaufnahme bekannt, das im Hinblick auf ein geringeres Gewicht konzipiert ist. Die Achsschenkelaufnahme geht mit dem Zylinder eine Pressverbindung ein. Zusätzlich ist zwischen der Achsschenkelaufnahme und dem Boden des Zylinders eine Schweißverbindung vorgesehen. Aufgrund dieser Maßnahmen konnte eine Wandstärkenreduzierung bei der Achsschenkelaufnahme erreicht werden.

Aufgrund der Pressverbindung zwischen dem Zylinder und der Achsschenkelaufnahme treten verschiedene bisher noch nicht gelöste Probleme auf. Während des Betriebs des Federbeins ist der Achsschenkel dauernd mit einer Wechselbelastung ausgesetzt. Zwischen dem Zylinder und dem Achsschenkel liegt keine absolut gleichmäßige Pressverbindung vor, sondern eine Vielzahl von Tragpunkten. Die Wechselbelastung führt insbesondere im Bereich der Tragpunkte dazu, dass das Behälterrohr sehr hohen Spannungen ausgesetzt ist. Diese können durch größere Wandstärken im Hinblick auf die Dauerfestigkeit des Bauteils beherrscht werden, stehen aber dem Ziel des Leichtbaus entgegen.

Die Herstellung einer qualitativ hochwertigen Pressverbindung erfordert einen erheblichen Fertigungsaufwand. So muss der Zylinder im Bereich der Kontaktfläche mit dem Achsschenkel kalibriert werden. Gleiches gilt umgekehrt für den Achsschenkel im Bereich der Aufnahme für den Zylinder.

Des weiteren tritt das Problem der Rostvorsorge auf. Im Bereich der Kontaktfläche darf kein Lack vorliegen, da dieser bei der Montage erstens beschädigt und zweitens keine gleichmäßige Oberflächenqualität vorliegen würde. Deshalb wird der Zylinder nach der Montage des Achsschenkels lackiert. Wird die Lackschicht wird der Lebensdauer im Fahrzeug beschädigt, dann besteht die Möglichkeit, das insbesondere innerhalb der Pressverbindung Korrosion einsetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindung zwischen einem Achsschenkel und einem Zylinder eines Schwingungsdämpfers zu realisieren, bei dem die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme gelöst sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen dem Zylinder und der Aufnahmeöffnung eine Kleberschicht zur Verbindung der Aufnahmeöffnung und des Behälterrohrs ausgeführt ist.

Mit der Einführung der Kleberschicht anstelle einer Pressverbindung sind mehrere Vorteile verbunden. Zum einen sinkt das Spannungsniveau im Behälterrohr und auch in der Aufnahmeöffnung. Ein niedrigeres Spannungsniveau bietet Spielraum für eine weitere Wandstärkenreduzierung und damit Gewichtseinsparung. Des weiteren übernimmt die Kleberschicht eine Rostschutzfunktion.

Aufgrund der Trennung des metallischen Zylinders von der Aufnahmeöffnung tritt auch keine schädigende Reibung zwischen den beiden Bauteilen auf.

Das Kalibrieren des Zylinders und der Aufnahmeöffnung entfällt. Man kann die Teile ohne Nacharbeitung verwenden.

Des weiteren ist der Zylinder oder die Aufnahmeöffnung mit einem Trockenkleber versehen. Ein Trockenkleber bietet den Vorteil, dass durch die Vermeidung eines flüchtigen Lösungsmittels kein Volumenverlust innerhalb der Kleberschicht auftritt, so dass insgesamt eine sehr großflächige zumindest porenarme Kleberschicht vorliegt.

Das Auftragen einer Kleberschicht bedingt eine gewisse Fertigungsinfrastruktur, die nicht in jedem Betrieb vorliegt. Deshalb kann es sinnvoll sein, wenn das Anbauteil und/oder der Zylinder aus einem Blech mit einer Trockenkleberbeschichtung gefertigt ist.

Zusätzlich kann man vorsehen, dass die Kleberschicht eine Volumen vergrößernde Quellfunktion aufweist. Damit wird zusätzlich sichergestellt, dass keine Hohlstellen innerhalb der Kleberschicht auftreten, die die Belastbarkeitsgrenze der Bauteilverbindung Zylinder-Aufnahmeöffnung herabsetzen.

Zur weiteren Qualitätssteigerung ist zwischen der Oberfläche des Zylinders und/oder der Aufnahmeöffnung und der Kleberschicht eine Aktivierungsschicht ausgeführt. Zwar werden die Bauteile sorgfältig von Ölen und Fetten gereinigt, doch kann durch den Einsatz einer Aktivierungsschicht die Verbindung zwischen der Kleberschicht und dem Anbauteil verbessert werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schwingungsdämpfer eine Lackschicht aufweist, deren Verarbeitungstemperatur mindestens der Reaktionstemperatur der Kleberschicht entspricht. Die Verarbeitungstemperatur des Lacks liegt bei ca. 100 bis 250°. Durch Ausnutzung dieser Temperatur kann auf ein separates Erwärmen der Kleberschicht verzichtet werden. Des weiteren besteht ein gute Kontrollmöglichkeit, indem man sich sicher sein kann, dass dort wo eine Lackschicht vorliegt auch der Kleber aktiviert wurde.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch liegt zwischen dem Anbauteil und dem Zylinder eine Schweißverbindung vor. Die Schweißverbindung sorgt für eine zusätzliche Wärmezufuhr und damit Aktivierung der Kleberschicht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist/sind der Zylinder im Überdeckungsbereich mit dem Anbauteil und/oder die Aufnahmeöffnung des Anbauteils konisch ausgeführt ist/sind. Damit kann eine gezielte Vorspannung auf die Kleberschicht ausgeübt werden, wodurch ein verbessertes Klebeverhalten erreicht wird.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 Zylinder mit angeklebtem Anbauteil
2 Zylinder mit konischem Bereich für ein angeklebtes Anbauteil Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer 1, von dem das untere Ende eines Zylinders 3 dargestellt ist. An dem Zylinder ist ein Anbauteil 5 befestigt, z. B. einer Achsschenkelaufnahme. Das Anbauteil umfasst eine Aufnahmehülse 7, deren Aufnahmeöffnung 9 ein größeres Innendurchmesser-Nennmaß bezogen auf die metallische Oberfläche aufweist als der Außendurchmesser des Zylinders im vorgesehenen Überdeckungsbereich mit der Aufnahmehülse. Die Aufnahmehülse muss das Behälterrohr nicht unbedingt vollständig umgreifen, sondern kann sich auch auf einen Umfangsbereich beschränken. Das Differenzmaß zwischen dem Zylinder und der Aufnahmehülse kann z. B. durch ein gezieltes Erwärmen des Zylinders oder ein Abkühlen des Anbauteils erfolgen.
In einem zwischen der Außenwandung des Zylinders 3 und der Aufnahmeöffnung 9 vorliegenden Spalt bezogen jeweils auf die metallischen Oberflächen ist eine Kleberschicht 11 ausgeführt, die bei zweiseitiger Auftragung jeweils an den einander zugewandten Oberflächenbereichen des Zylinders und der Aufnahmeöffnung aus den einzelnen Kleberschichten 11a; 11b besteht. Zur besseren Haftung der mindestens einen Kleberschichten kann optional eine Aktivierungsschicht 13a; 13b vorgesehen sein. Die Beschichtung des Zylinders und der Aufnahmeöffnung kann in einem separaten Fertigungsschritt erfolgen oder man verwendet gleich bei der Produktion Rohlinge für den Zylinder und/oder das Anbauteil verwenden, die schon mit einer Kleberschicht versehen sind. Bei einer gezielten Wärmebehandlung zur Erzeugung des Spaltes zwischen dem Zylinder und dem Anbauteil stellt sich eine geringe Vorspannung auf die Kleberschicht ein, die die Tragfähigkeit der Kleberschicht zusätzlich verbessert.
Zwischen dem Anbauteil und dem Zylinder kann eine Schweißverbindung 15 ausgeführt sein, die unabhängig von einer Aushärtezeit der Kleberschicht eine Weiterverarbeitung des Zylinders ermöglicht. Schon bei der Herstellung der Schweißverbindung wird das Klebemittel in der Kleberschicht aktiviert, wobei bevorzugt ein Trockenkleber verwendet wird. Ein Trockenkleber kann, sofern er nicht schon am Blechrohling haftet, durch eine Sprüh- oder auch Tauchlackierung aufgetragen werden. Des weiteren sollte die Kleberschicht mit einer Quellfunktion ausgewählt sein, damit keine Hohlräume zwischen der Aufnahmeöffnung und dem Behälterrohr auftreten können.
Abschließend erhält der Zylinder zusammen mit dem tragenden Bauteil bei einer Temperatur von 100 bis 250° eine Lackschicht 17, wodurch die gesamte Kleberschicht reagiert und ihre Klebefunktion aufnimmt. Selbstverständlich könnte man die Klebeschichtaktivierung auch durch eine separate Erwärmung der Kleberschicht ausführen.
Zwischen den metallischen Oberflächen des Anbauteils und des Zylinders liegt kein unmittelbarer Kontakt vor. Etwaige Formabweichungen werden von der Kleberschicht zwischen den beiden Bauteilen kompensiert, so dass keine Kalibrierung des Zylinders und/oder der Aufnahmehülse 7 notwendig ist.
In der 2 ist der Zylinder 3 mit einem konisch ausgeführten Überdeckungsbereich zur Aufnahmeöffnung 9 des Anbauteils 5 ausgeführt. Wenn die Kleberschichten 11a; 11b aufgetragen sind, dann kann die Aufnahemhülse 7 des Anbauteils 5 auf den Zylinder 3 geschoben werden. Es findet kein Abrieb der Kleberschicht 11 statt. Durch eine gezielte leichte Aufpressung wird das Klebeverhalten der Kleberschicht verbessert, da etwaige Fehlstellen innerhalb der Kleberschicht ausgeglichen werden.

Claims

Schwingungsdämpfer, umfassend einen Zylinder, an dem ein Anbauteil befestigt ist, wobei das Anbauteil eine Aufnahmeöffnung für den Zylinder aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zylinder (3} und der Aufnahmeöffnung (9) eine Kleberschicht (11a; 11b) zur Verbindung der Aufnahmeöffnung (9) und des Behälterrohrs (3) ausgeführt ist, wobei der Zylinder (3} und/oder die Aufnahmeöffnung (9) mit einem Trockenkleber versehen ist und das Anbauteil (5) und/oder der Zylinder (3) aus einem Blech mit einer Kleberschicht (11a; 11b) gefertigt ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Oberfläche des Zylinders (3) und/oder der Aufnahmeöffnung (9) und der Kleberschicht (11a; 11b) eine Aktivierungsschicht (13a; 13b) ausgeführt ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleberschicht (11a; 11b) eine Volumen vergrößernde Quellfunktion aufweist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsdämpfer (1) eine Lackschicht (17) aufweist, deren Verarbeitungstemperatur mindestens der Reaktionstemperatur der Kleberschicht (11a; 11b) entspricht.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anbauteil (5) und dem Zylinder (3) eine Schweißverbindung (15) vorliegt.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (3) im Überdeckungsbereich mit dem Anbauteil (5) und/oder die Aufnahmeöffnung (9) des Anbauteils (5) konisch ausgeführt ist/sind.