DE102008032724B4

DE102008032724B4 - Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102008032724B4
Application number: DE200810032724
Authority: DE
Inventors: Dirk Becker; Hartmut Rölleke
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2028-07-12
Also published as: DE102008032724A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Schwingungsdämpfer mit mindestens einem Zylinderrohr (4), einem an einer Kolbenstange (2) befestigten Dämpfungsventilkörper (3) mit mindestens einer Durchgangsöffnung, die durch entsprechende Dämpfungsventile (6) beaufschlagt wird, wobei in einem Endbereich des Zylinderrohres (4) eine Kolbenstangenführung (5) vorgesehen ist, durch die einerseits die Kolbenstange (2) abgedichtet nach außen durchtritt und die andererseits der Abdichtung gegenüber dem Zylinderrohr (4) dient, wobei das Zylinderrohr (4) mittels eines Formschlusses mit der Kolbenstangenführung (5) verbunden ist mit folgenden Verfahrensschritten: – die einzelnen Bauteile innerhalb des Zylinderrohres (4) werden vor Aufbringung einer Magnetkraft axial vorgespannt; – zur Verbindung wird auf das Zylinderrohr (4) im Bereich der zylindrischen Außenfläche (7) der Kolbenstangenführung (5) eine radial wirkende Magnetkraft ausgeübt, die eine Deformation des Zylinderrohres (4) bewirkt, wobei der Endbereich des Zylinderrohres (4) in Form eines Überstandes am Endbereich der Kolbenstangenführung (5) durch die Magnetkraft radial umgebördelt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
In der Standardbauweise umfasst ein Schwingungsdämpfer in Zweirohrbauart eine axial bewegliche Kolbenstange, an der ein Kolben zur Dämpfung befestigt wird, ein Dämpfungsventil im Boden eines Zylinderrohres, wobei der Dämpfungsventilkörper mit Durchgangsöffnungen versehen ist, die zum Ausgleich des Volumens der eintauchenden Kolbenstange das Dämpfungsmittel vom Arbeitszylinder in einen ringförmig um den Arbeitszylinder angeordneten Ausgleichsraum gelangen lässt.
Die den Dämpfungsventilkörper axial verschiebende Kolbenstange ist in einem Endbereich über eine Kolbenstangenführung abgedichtet zur Atmosphäre hindurchgeführt. Diese Kolbenstangenführung dient einerseits der Abdichtung der Kolbenstange und andererseits der Abdichtung des äußeren Zylinderrohres gegenüber der Atmosphäre.
Es sind bereits Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE 10 2005 028 850 B3 ), bei denen ein Dämpfungsventilkörper innerhalb des Arbeitszylinders angeordnet ist, dabei sind die Einzelteile des Dämpfungsventilkörpers mittels einer Magnetkraft in ihrer Lage fixiert. Die Kolbenstangenführung zur Abdichtung der Kolbenstange und des äußeren Zylinderrohres gegenüber der Atmosphäre ist dabei in konventioneller Bauart ausgeführt, üblicherweise wird das äußere Zylinderrohr im Außenbereich der Kolbenstangenführung rechtwinklig in Richtung der Kolbenstange durch eine mechanische Vorrichtung gebördelt, so dass hier das Zylinderrohr den eigentlichen Verschluss bildet.
Des Weiteren sind Schwingungsdämpfer bekannt ( EP 1 650 467 B1 ), bei denen das äußere Zylinderrohr im Bereich der Kolbenstangenführung mit einer Metallkappe versehen ist, die ebenfalls durch mechanische Vorrichtungen entsprechend mit dem zylindrischen Außenrohr verbunden wird.
Die Entgegenhaltung GB 2 064 715 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Zweirohrschwingungsdämpfers, der in einem abschließenden Arbeitsschritt von einer radial zugeführten Rolle axial gestaucht wird. In einem vorangegangenen Arbeitsschritt wird ein überstehender Rand des Zylinders um 90° auf eine Stirnfläche der Kolbenstangenführung gebogen. Diese Umbördelung wird in der Regel durch radial zuführbare Umformwerkzeuge oder durch kippbare Umrollwerkzeuge vorgenommen.
Auch die DE 10 2005 028 850 B3 beschreibt lediglich ein Verfahren, bei dem unter Einsatz einer radial wirkenden Magnetkraft eine Deformation eines Befestigungsmittels erreicht wird. Durch die radiale Deformation wird lediglich die Vorspannung zu einem Niet erreicht, wobei über dem gesamten Umfang eine gleichmäßige Durchmesser-reduzierung erreicht wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dass der Schwingungsdämpfer im Bereich der Kolbenstangenführung durch Mittel verschlossen wird, die einerseits großserientauglich sind und andererseits enge Toleranzen erfüllen können, damit nicht nur eine axiale Vorspannung der Bauteile innerhalb des äußeren Zylinderrohres vorgenommen wird, sondern dass auch eine einwandfreie Abdichtung des äußeren Zylinderrohres gegenüber der Kolbenstangenführung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, dass die Umformung des Überstandes des äußeren Zylinderrohres durch eine berührungslose magnetische Umformung erfolgt, dabei können die innenliegenden Bauteile unter Vorspannung gehalten werden. Es wird hierzu eine Spule um den Überstand des Zylinderrohres positioniert, wobei ein kurzer und starker magnetischer Impuls durch die Spule die Verschließung des Behälters gewährleistet. Der magnetische Impuls wirkt auf den Überstand des äußeren Zylinderrohres und verursacht dabei eine radiale Umformung, diese Umformung kann rundum oder partiell ausgeführt werden. Da die Kräfte ausschließlich radial wirken, können auf die im Außenrohr angeordneten Bauteile eine höhere Vorspannung erzielt werden.
Des Weiteren ist von Vorteil, dass die Werkzeuge berührungslos arbeiten, so dass die Erstellung der eigentlichen Umformwerkzeuge einen geringeren Aufwand erfordern.
Ein weiterer Aufbau von Axialspannung im Bauteil lässt sich dadurch erreichen, dass nach dem eigentlichen Verschließen des äußeren Zylinderrohres noch zusätzlich ein Einschnüren des äußeren Zylinderrohres durch eine entsprechend weitere Umformung erzeugt werden kann.
Vorteilhaft ist, dass die zum Umformen des Überstandes des äußeren Zylinderrohres benötigte Kraft ausschließlich radial wirkt und nicht der Vorspannkraft der einzelnen Bauteile entgegenwirkt, so dass die Bauteile des Schwingungsdämpfers mit der vollständig aufgebrachten axialen Spannung verbleiben werden.
Ein weiteres wesentliches Merkmal sieht vor, dass die Magnetkraft durch eine Magnetspule erzeugt wird. Hierbei ist von Vorteil, dass die Magnetspule vielseitig verwendbar ist, indem Schwingungsdämpfer mit verschiedenen Durchmessern beaufschlagt werden können und keinem Verschleiß unterliegen. Herkömmliche Umformprozesse benötigen durch eine entsprechende Berührung meist aufwändige Werkzeuge, die einem größeren Verschleiß unterliegen und die für jeden Durchmesser eines Schwingungsdämpfers entsprechend angefertigt werden müssen.
Eine günstige Ausführungsform sieht vor, dass zwischen der zylindrischen Außenfläche der Kolbenstangenführung und der Innenwandung des Zylinderrohres mindestens eine Dichtung angeordnet ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt.
Es zeigt:
1 einen prinzipiellen Aufbau eines Schwingungsdämpfers gemäß dem Stand der Technik
2 und 3 zeigen als Einzelheit eine Kolbenstangenführung zusammen mit einer Kolbenstange und einem äußeren Zylinderrohr als Einzelteil.
Die 1 zeigt einen an sich aus dem Stand der Technik bekannten Schwingungsdämpfer 1, der eine Kolbenstange 2 mit einem Dämpfungsventilkörper 3 darstellt. Der Dämpfungsventilkörper 3 ist innerhalb des Arbeitszylinders 12 axial verschiebbar angeordnet. Im Endbereich des Arbeitszylinders 12 ist auf der einen Seite das Bodenventil 13 angeordnet, welches das Dämpfungsmittel vom Arbeitszylinder 12 in den Ausgleichsraum 14 gelangen lässt. Der Ausgleichsraum 14 wird einerseits durch den Arbeitszylinder 12 und andererseits durch das koaxial äußere Zylinderrohr 4 gebildet. Auf der entgegengesetzten Seite des Dämpfungsventilkörpers 3 ist die Kolbenstange 2 durch die Kolbenstangenführung 5 zur Atmosphäre hin abgedichtet geführt. Die Kolbenstangenführung 5 dient dabei dem Verschluss des Zylinderrohres 4 gegenüber dem Ausgleichsraum 14 und dem Innenraum des Arbeitszylinders 12.
Der Dämpfungsventilkörper 3 ist mit Dämpfungsventilen 6 versehen, wie dies bei Schwingungsdämpfern gemäß dem Stand der Technik üblich ist.
Aus der 2 ist als Einzelheit ein Zylinderrohr 4, ein Arbeitszylinder 12 sowie ein Bodenventil 13 zu entnehmen, wobei auf dem entgegengesetzten Ende der Arbeitszylinder 12 in einem Absatz der Kolbenstangenführung 5 geführt ist und das Zylinderrohr 4 zur Fixierung entsprechend umgebördelt ist. Das Zylinderrohr 4 muss dabei mit seiner Bördelung eine axiale Vorspannung zwischen der Verspannungskette des Bodenventils 13, des Arbeitszylinders 12 und der Kolbenstangenführung 5 erzielen.
Zur Fixierung des Zylinderrohres 4 zusammen mit der Umbördelung gegenüber der Kolbenstangenführung wird durch die Magnetspule 9 eine entsprechende radiale Kraft durch einen magnetischen Impuls erzeugt. Der magnetische Impuls wirkt auf den Überstand des Zylinderrohres 4 und verursacht somit eine radiale Umformung (Bördelung). Diese radiale Umformung kann dabei über den Umfang verlaufend oder auch nur partiell über den Umfang ausgeführt sein.
Aus der 3 ist als weitere Einzelheit zu entnehmen, dass die Kolbenstangenführung 5 auf ihrer zylindrischen Außenfläche 7 eine Ausnehmung 8 aufweist, in die das Material des Zylinderrohres 4 bei einer Umformung durch die Magnetspule 9 hineinverformt wird. Gleichzeitig lässt sich in der Kolbenstangenführung 5 in einer Ausnehmung eine Dichtung 11 aufnehmen, die das Zylinderrohr 4 gegenüber der Innenwandung 10 des Zylinderrohres abdichtet.
Bezugszeichenliste

1: Schwingungsdämpfer
2: Kolbenstange
3: Dämpfungsventilkörper
4: Zylinderrohr
5: Kolbenstangenführung
6: Dämpfungsventile
7: zylindrische Außenfläche der Kolbenstangenführung
8: Ausnehmung
9: Magnetspule
10: Innenwandung
11: Dichtung
12: Arbeitszylinder
13: Bodenventil
14: Ausgleichsraum

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Schwingungsdämpfer mit mindestens einem Zylinderrohr (4), einem an einer Kolbenstange (2) befestigten Dämpfungsventilkörper (3) mit mindestens einer Durchgangsöffnung, die durch entsprechende Dämpfungsventile (6) beaufschlagt wird, wobei in einem Endbereich des Zylinderrohres (4) eine Kolbenstangenführung (5) vorgesehen ist, durch die einerseits die Kolbenstange (2) abgedichtet nach außen durchtritt und die andererseits der Abdichtung gegenüber dem Zylinderrohr (4) dient, wobei das Zylinderrohr (4) mittels eines Formschlusses mit der Kolbenstangenführung (5) verbunden ist mit folgenden Verfahrensschritten: – die einzelnen Bauteile innerhalb des Zylinderrohres (4) werden vor Aufbringung einer Magnetkraft axial vorgespannt; – zur Verbindung wird auf das Zylinderrohr (4) im Bereich der zylindrischen Außenfläche (7) der Kolbenstangenführung (5) eine radial wirkende Magnetkraft ausgeübt, die eine Deformation des Zylinderrohres (4) bewirkt, wobei der Endbereich des Zylinderrohres (4) in Form eines Überstandes am Endbereich der Kolbenstangenführung (5) durch die Magnetkraft radial umgebördelt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkraft durch eine Magnetspule (9) erzeugt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zylindrischen Außenfläche (10) der Kolbenstangenführung (5) und der Innenwandung (10) des Zylinderrohres (4) mindestens eine Dichtung (11) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Umformung über den Umfang verlaufend oder auch nur partiell über den Umfang ausgeführt ist.