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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Schutzrohres eines Stoßdämpfers, wobei das Schutzrohr im Zuge des Befestigungsvorgangs formschlüssig an einem mit einem Dämpferkolben des Stoßdämpfers koppelbaren Kragen fixiert wird, indem das Schutzrohr auf den Kragen aufgeschoben und der Kragen axial beidseitig von radial nach innen vorstehenden Abschnitten des Schutzrohres umgriffen wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Schutzeinrichtung für einen Stoßdämpfer.
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Stoßdämpfer kommen bei Kraftfahrzeugen unter anderem im Bereich von Achsen zur Anwendung, um hier zum einen ein Aufschaukeln und Nachschwingen eines Fahrzeugaufbaus bei Anregung durch eine jeweils befahrene Fahrbahn oder aufgrund von Fahrzuständen zu verhindern, sowie zum anderen eine von der Fahrbahn angeregte Schwingung eines jeweiligen Fahrzeugrades und damit auch der jeweiligen Achse rasch zum Abklingen zu bringen und hierdurch stets eine Bodenhaftung des Fahrzeugrades zu garantieren. Allerdings ist ein Stoßdämpfer bei einer Anordnung zwischen einer Fahrzeugachse und einem Fahrzeugaufbau teilweise erheblichen Umwelteinflüssen in Form von Verschmutzung und Feuchtigkeit ausgesetzt. Aus diesem Grund werden Stoßdämpfer häufig mit Schutzrohren versehen, die üblicherweise im Bereich eines Kolbenstangenendes des jeweiligen Stoßdämpfers platziert werden und hierbei die Kolbenstange und zumindest einen Teil des Dämpferrohres umschließen.
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Ein an dieser Position befestigtes Schutzrohr behindert den Eintrag von Verschmutzungen in den Bereich der Kolbenstange, deren empfindliche Oberfläche ansonsten entsprechend beeinträchtigt werden würde. Schutzrohre werden dabei üblicherweise entweder aus Metall oder einem Kunststoff ausgeführt, wobei im Falle von Metallschutzrohren eine Befestigung überwiegend durch Verschweißen realisiert wird. Allerdings wird beim Verschweißen eine hohe Wärme in den entsprechenden Bereich eingebracht, wodurch insbesondere bei vorbehandelten Schutzrohren eine Schutzschicht zerstört und damit die Korrosionsbeständigkeit vermindert wird.
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Aus der
DE 23 24 209 A geht eine Schutzeinrichtung für einen Stoßdämpfer hervor, welche eine Schutzrohr umfasst, das an einem radialen Kragen fixiert ist. Der radiale Kragen ist dabei Teil eines Befestigungsauges des Stoßdämpfers, welches im montierten Zustand mit einem Dämpferkolben des Stoßdämpfers gekoppelt ist. Vorliegend ist das Schutzrohr aus Kunststoff hergestellt und dadurch formschlüssig an dem Kragen befestigt, indem das Schutzrohr axial auf den Kragen aufgeschoben wird und den Kragen letztendlich axial beidseitig mit radial nach innen vorstehenden Abschnitten umgreift. Einer der radial vorstehenden Abschnitte ist dabei als umlaufende Sicke ausgebildet, während der andere radial nach innen vorstehende Abschnitt in Form eines Bördelrandes vorliegt.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Schutzeinrichtung für einen Stoßdämpfer ein Schutzrohr mit einer im Vergleich zu Kunststoff höheren Steifigkeit vorzusehen, gleichzeitig aber eine Fixierung dieses Schutzrohres mit niedrigem Aufwand und ohne Wärmeeinwirkung zu realisieren.
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Diese Aufgabe wird aus verfahrenstechnischer Sicht ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Eine vorrichtungstechnische Lösung der Aufgabe geht aus dem nebengeordneten Anspruch 8 hervor.
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Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Befestigung eines Schutzrohres eines Stoßdämpfers das Schutzrohr im Zuge des Befestigungsvorgangs formschlüssig an einem mit einem Dämpferkolben des Stoßdämpfers koppelbaren Kragen fixiert, indem das Schutzrohr auf den Kragen aufgeschoben und der Kragen axial beidseitig von radial nach innen vorstehenden Abschnitten des Schutzrohrs umgriffen wird. In der Folge wird damit eine Schutzrichtung für einen Stoßdämpfer, insbesondere einen Stoßdämpfer eines Kraftfahrzeuges, ausgebildet, welche ein Schutzrohr und einen Kragen umfasst, von welchem letzterer mit einem Dämpferkolben im verbauten Zustand gekoppelt ist. Hierbei sind das Schutzrohr und der Kragen dadurch formschlüssig miteinander verbunden, dass das Schutzrohr auf den Kragen aufgeschoben ist und den Kragen axial beidseitig mit radial nach innen vorstehenden Abschnitten umgreift.
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Im Rahmen der Erfindung ist der Kragen bevorzugt topfförmig gestaltet, indem er sich aus einem scheibenförmigen Teil und einem außenradial hieran anknüpfenden rohrförmigen Teil zusammensetzt. Dabei ist der Kragen dann zudem radial zentrisch mit einer axialen Durchgangsbohrung durchsetzt, über welche er entweder unmittelbar oder mittelbar mit dem Dämpferkolben des Stoßdämpfers gekoppelt werden kann, indem er auf den Dämpferkolben oder ein mit dem Dämpferkolben verbundenes Bauteil aufgeschoben ist. Alternativ dazu kann der Kragen aber auch rein scheibenförmig ausgeführt sein. Des Weiteren kann der Kragen aber auch durch mehrere Stege gebildet sein, die ausgehend von einer Koppelungsmöglichkeit mit dem Dämpferkolben nach radial außen verlaufen.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das Schutzrohr aus Metall ausgeführt wird, und dass zumindest einer der radial nach innen vorstehenden Abschnitte des Schutzrohres erst nach dem Aufschieben des Schutzrohres auf den Kragen im Rahmen eines Umformvorganges ausgebildet wird. Mit anderen Worten ist also das Schutzrohr aus Metall ausgeführt und wird dadurch letztendlich formschlüssig an dem Kragen befestigt, indem mindestens einer der Abschnitte des Schutzrohres erst nach dem Aufschieben auf den Kragen umformend ausgestaltet wird. In der Folge wird eine Schutzeinrichtung für einen Stoßdämpfer realisiert, bei welcher ein Metallschutzrohr auf dem Kragen fixiert ist, wobei zumindest einer der radial nach innen vorstehenden Abschnitte umformtechnisch definiert ist.
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Ein derartiges Befestigungsverfahren hat dabei den Vorteil, dass zum einen eine Ausführung des Schutzrohres aus Metall möglich ist und damit eine höhere Steifigkeit dieses Schutzrohres im Vergleich zu Kunststoffschutzrohren realisiert werden kann, gleichzeitig aber aufgrund der formschlüssigen Fixierung über die radialen Abschnitte eine Befestigung ohne Verschweißen und eine hiermit einhergehende, hohe Wärmeeinbringung erfolgen kann. In der Folge wird auch eine Korrosionsbeständigkeit der im Rahmen des Verfahrens ausgebildeten Schutzeinrichtung nicht durch Wärmeeinwirkung herabgesetzt. Schließlich kann auch eine Montage des Schutzrohres an dem radialen Kragen mit niedrigem Aufwand erfolgen, indem das Schutzrohr aufgeschoben wird und zur letztendlichen Fixierung entweder im Vorfeld schon einer der Abschnitte ausgestaltet ist, während der jeweils andere erst nach dem Aufschieben im Rahmen eines Umformvorganges definiert wird, oder aber beide vorstehenden Abschnitte erst nach einem Aufschieben umformend gestaltet werden. Schließlich lassen sich mit einer derartigen Verbindung hohe Abreißkräfte verwirklichen, so dass eine belastbare Befestigung realisiert wird.
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Im Unterschied hierzu kommt bei der
DE 23 24 209 A , wie anhand einer Kreuzschraffur in der
1 zu erkennen ist, ein Schutzrohr aus Kunststoff zur Anwendung, welches aufgrund des verwendeten Materials im Vergleich zu einem Schutzrohr aus Metall eine niedrigere Steifigkeit aufweist. Aus der
DE 23 24 209 A geht dann nicht weiter hervor, wie dieses Schutzrohr an dem Kragen mit seinen radial nach innen vorstehenden Abschnitten befestigt wird, aufgrund der Ausführung aus Kunststoff kann dieses Schutzrohr aber prinzipiell über den Kragen geschnappt werden.
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Im Sinne der Erfindung wird zumindest einer der radial nach innen vorstehenden Abschnitte des Schutzrohres umformend ausgestaltet, so dass einer der beiden Abschnitte prinzipiell auch anderweitig definiert sein kann. Hierbei wird das Schutzrohr dann soweit auf den Kragen aufgeschoben, bis es mit dem anderweitig definierten Abschnitt am Kragen zur Anlage kommt, woraufhin dann der verbleibende Abschnitt umformend ausgebildet wird. Besonders bevorzugt werden aber beide Abschnitte umformend realisiert, wobei dies bei zumindest einem der Abschnitte erst nach dem Aufschieben der Fall ist. Das Schutzrohr ist ferner bevorzugt aus Stahl ausgeführt, kann aber auch aus einem anderen Metall, wie beispielsweise Aluminium, gefertigt sein, wobei aufgrund der nicht notwendigen Schweißverbindung auch Metalle Anwendung finden können, die nur mit bestimmten, aufwendigeren Verfahren geschweißt werden können.
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Entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird zunächst einer der beiden Abschnitte im Rahmen eines ersten Umformvorgangs ausgebildet und im Anschluss hieran das Schutzrohr auf den Kragen in eine Position aufgeschoben, in welcher das Schutzrohr am Kragen zu fixieren ist. Anschließend wird dann im Rahmen eines zweiten Umformvorgangs der jeweils andere Abschnitt an dem aufgeschobenen Schutzrohr umformend ausgestaltet. Hierdurch kann eine zuverlässige formschlüssige Fixierung realisiert werden, indem das Schutzrohr zunächst über den einen im Vorfeld definierten Abschnitt an dem Kragen positioniert wird und anschließend der zweite Abschnitt gefertigt und damit der Kragen gegen den zuerst gefertigten Abschnitt gedrückt wird.
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Entsprechend einer Ausgestaltung, welche dabei alternativ zu der unmittelbar vorhergehend beschriebenen Ausführungsform ist, wird das Schutzrohr zunächst auf den Kragen in eine Position aufgeschoben, in welcher das Schutzrohr am Kragen zu fixieren ist, wobei im Anschluss daran im Rahmen mindestens eines Umformvorgangs die beiden Abschnitte des Schutzrohres umformend ausgebildet werden. Auch hierdurch kann eine formschlüssige Fixierung des Schutzrohres auf dem mit dem Dämpferkolben koppelbaren Kragen vollzogen werden. Die Ausbildung der beiden radial nach innen vorstehenden Abschnitte des Schutzrohres kann dabei entweder in aufeinander folgenden Umformvorgängen oder aber in einem einzigen Umformvorgang ausgestaltet werden. Letztere Variante stellt dabei eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung dar, da hierdurch die Anzahl an Fertigungsschritten vermindert und damit der Herstellungsaufwand reduziert werden kann.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung der vorgehend beschriebenen Ausführungsform, dass der einzige Umformvorgang über eine einzige Rolle vollzogen wird. Diese Rolle ist dabei mit einer derartig gestalteten Außenkontur versehen, dass bei Abrollen an dem auf dem Kragen aufgezogenen Schutzrohr die beiden radial nach innen vorstehenden Abschnitte zeitgleich ausgebildet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der eine Abschnitt durch Einbringen mindestens einer Sicke in das Schutzrohr ausgestaltet, während der jeweils andere Abschnitt gebildet wird, indem ein axiales Ende des Schutzrohres um den Kragen umgelegt wird. In diesem Fall ist also der eine Abschnitt als mindestens eine Sicke und der jeweils andere Abschnitt nach Art einer Bördelung ausgeführt. In Weiterbildung der Erfindung wird der eine Abschnitt dabei entweder durch eine umlaufende Sicke oder mehrere in Umfangsrichtung hintereinanderliegende Sicken gebildet. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch denkbar, beide Abschnitte durch je mindestens eine Sicke zu definieren, insbesondere wenn die Fixierung des Schutzrohres an dem Kragen weit beabstandet von einem axialen Ende des Schutzrohres erfolgt.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
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1 bis 3 Schnittansichten von einzelnen Einzelschritten eines Verfahrens zur Befestigung eines Schutzrohres entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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4 eine Schnittansicht eines Einzelschritts eines Verfahrens zur Befestigung eines Schutzrohres gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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5 eine perspektivische Ansicht eines Einzelschritts eines Verfahrens zur Befestigung eines Schutzrohres entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
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6 eine Schnittansicht des Einzelschritts aus 5; und
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7 eine Schnittansicht eines auf den Einzelschritt in 6 folgenden Einzelschritts.
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Aus den 1 bis 3 gehen Schnittansichten einzelner Einzelschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Befestigung eines Schutzrohres 1 gemäß einer ersten Ausführungsform hervor. In dem ersten, in 1 dargestellten Einzelschritt wird das Schutzrohr 1, welches aus Metall, insbesondere aus Stahl ausgeführt ist, in einem ersten Umformvorgang mit einem ersten radial nach innen vorstehenden Abschnitt 2 in Form einer umlaufenden Sicke 3 versehen, indem eine Rolle 4 an einem Außenumfang des Schutzrohrs 1 abläuft, welche an ihrem Außenumfang mit einer, korrespondierend zu der auszubildenden Sicke 3 definierten Auswölbung 5 versehen ist. Im Anschluss an die Ausbildung der umlaufenden Sicke 3 wird das Schutzrohr 1 dann in einem, aus 2 hervorgehenden Einzelschritt axial auf einen topfförmigen Kragen 6 aufgeschoben, welcher sich aus einem scheibenförmigen Teil 7 und einem hieran anknüpfenden, rohrartigen Teil 8 zusammensetzt. Hierbei wird das Schutzrohr mit einem Innenumfang 9 axial so auf einem Außenumfang 10 des rohrförmigen Teils 8 platziert, dass der Teil 8 axial an einem Innenumfang der umlaufenden Sicke 3 anliegt.
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Wie zudem aus 2 zu erkennen ist, ist der scheibenförmige Teil 7 des Kragens 6 axial mit einer Bohrung 11 durchsetzt, durch welche, wie im nächsten, in 3 dargestellten Einzelschritt angedeutet, ein Dämpferkolben 12 eines Stoßdämpfers hindurchgeführt werden kann. Letztendlich wird dann eine Schutzeinrichtung 13 für einen Stoßdämpfer dadurch ausgebildet, dass in dem aus 3 hervorgehenden Einzelschritt ein axiales Ende 14 des Schutzrohres 1 über eine Rolle 15 im Rahmen eines zweiten Umformvorgangs an den scheibenförmigen Teil 7 des Kragens 6 umgelegt und damit ein zweiter radial nach innen vorstehender Abschnitt 16 des Schutzrohres 1 definiert wird. Im Laufe dieses Verrollens wird auch der rohrförmige Teil 8 des Kragens 6 axial gegen die umlaufende Sicke 3 gedrückt, so dass der Kragen 6 letztendlich von den beiden radial nach innen vorstehenden Abschnitten 2 und 16 des Schutzrohres 1 umgriffen wird, nämlich der umlaufenden Sicke 3 auf der einen axialen Seite und dem an den scheibenförmigen Teil 7 umgelegten Ende 14 auf der anderen axialen Seite. In der Folge sind der Kragen 6 und das Schutzrohr 1 formschlüssig miteinander verbunden. Wird dann auch noch der Kragen 6 an dem Dämpferkolben 12 des Stoßdämpfers fixiert, so ist das Schutzrohr 1 letztendlich auch mit dem Dämpferkolben 12 gekoppelt.
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Aus 4 geht eine Schnittansicht eines Einzelschritts eines Verfahrens gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor. Im Unterschied zu der im Vorfeld beschriebenen Variante ist das Schutzrohr 1 in diesem Fall zunächst axial auf den Kragen 6 in die jeweils gewünschte axiale Position aufgeschoben worden und wird im Folgenden im Rahmen eines einzelnen Umformvorganges mittels einer Rolle 17 formschlüssig mit dem Kragen 6 verbunden. Um diese formschlüssige Fixierung dabei in einem einzelnen Schritt vollziehen zu können, ist die Rolle 17 dabei an ihrem Außenumfang zum einen mit einer Auswölbung 18 und zum anderen mit einer Flanke 19 versehen, über welche bei Kontakt mit dem Schutzrohr 1 und einem Ablaufen an dem Schutzrohr 1 zeitgleich eine umlaufende Sicke ausgestaltet, sowie ein Umlegen des axialen Endes 14 an den scheibenförmigen Teil 7 realisiert werden kann. Hierbei wird der Kragen 6 wiederum axial beidseitig umgriffen und damit eine formschlüssige Verbindung zwischen Kragen 6 und Schutzrohr 1 ausgestaltet. In der Folge wird damit in einem einzigen Umformvorgang eine der Schutzeinrichtung 13 aus 3 entsprechende Schutzeinrichtung ausgebildet.
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Aus den 5 bis 7 gehen einzelne Ansichten von Einzelschritten eines Verfahrens gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung hervor, wobei dieses Verfahren dabei weitestgehend dem Verfahren gemäß den 1 bis 3 entspricht. Einziger Unterschied ist hierbei, dass in einem ersten Verfahrensschritt keine umlaufende Sicke in ein Schutzrohr 20 eingebracht wird, sondern mehrere, in Umfangsrichtung hintereinanderliegende Sicken 21 ausgebildet werden. Diesem in den 5 bis 7 nicht weiter dargestellten Verfahrensschritt folgt dann wiederum das axiale Aufschieben des Schutzrohres 20 auf den Kragen 6, wie in den 5 und 6 zu erkennen ist. Hierbei gelangt der rohrförmige Teil 8 dann axial in Kontakt mit den einzelnen Sicken 21. Schließlich wird wiederum analog zu dem Einzelschritt in 3 ein Verrollen über die Rolle 15 vorgenommen, so dass ein axiales Ende 22 des Schutzrohres 20 wiederum auf den scheibenförmigen Teil 7 des Kragens 6 umgelegt wird. Dabei wird die formschlüssige Verbindung zwischen dem Schutzrohr 20 und dem Kragen 6 ausgebildet und damit eine Schutzeinrichtung 23 realisiert.
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Mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Befestigung eines Schutzrohres eines Stoßdämpfers kann eine Befestigung eines Schutzrohres aus Metall formschlüssig ohne Verschweißen erfolgen, so dass eine erhöhte Wärmeeinbringung in den Bereich der Befestigung vermieden werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schutzrohr
- 2
- Abschnitt
- 3
- Sicke
- 4
- Rolle
- 5
- Auswölbung
- 6
- Kragen
- 7
- Teil
- 8
- Teil
- 9
- Innenumfang
- 10
- Außenumfang
- 11
- Bohrung
- 12
- Dämpferkolben
- 13
- Schutzeinrichtung
- 14
- Axiales Ende
- 15
- Rolle
- 16
- Abschnitt
- 17
- Rolle
- 18
- Auswölbung
- 19
- Flanke
- 20
- Schutzrohr
- 21
- Sicken
- 22
- Axiales Ende
- 23
- Schutzeinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2324209 A [0004, 0011, 0011]
