DE102014202201A1

DE102014202201A1 - Zweirohrschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102014202201A1
Application number: DE102014202201.0A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Rölleke; Dirk Becker; Klaus Schreiner; Wolfgang Hertz; Patrick Schneider
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2015-08-06
Also published as: CN106233025A; WO2015117782A1

Abstract

Zweirohrschwingungsdämpfer, umfassend einen Zylinder, der der endseitig von einer Kolbenstangenführung begrenzt wird, wobei ein äußerer Behälter den Zylinder aufnimmt und den Schwingungsdämpfer über die Kolbenstangenführung und einen separaten Boden verschließt, wobei die Kolbenstangenführung, der Zylinder und der Boden des Behälters eine Verspannungskette bilden, indem ein offener Rand des Behälters im Bereich der Kolbenstangenführung verrollt ist und auf einer Deckseite der Kolbenstange anliegt, wobei der separate Boden von mindestens einer nach radial innen weisenden Stützfläche des Behälters gehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zweirohrschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Ein an sich bekannter Zweirohrschwingungsdämpfer verfügt über einen inneren Zylinder, der endseitig von einer Kolbenstangenführung und einem Bodenventil begrenzt wird. Ein äußerer Behälter nimmt den Zylinder auf und verschließt den Schwingungsdämpfer über die Kolbenstangenführung und einem Boden. Die Kolbenstangenführung, der Zylinder und der Boden des Behälters bilden dabei eine Verspannungskette, indem ein offener Rand des Behälters im Bereich der Kolbenstangenführung verrollt ist und auf einer Deckseite der Kolbenstange anliegt.
Bei einer Großserienproduktion wird der Boden in der Regel mit dem äußeren Behälter verschweißt. Diese Bauweise wird beispielsweise in der DE 2516 656 A1 beschrieben. Trotz der Verbreitung dieses Herstellungsverfahrens sind damit jedoch auch Nachteile verbunden. So ist eine automatisierte Schweißanlage für die Behälterherstellung vergleichsweise teuer und ausschließlich für große Stückzahlen sinnvoll. Des Weiteren müssen für den Boden und den Behälter gut verschweißbare Werkstoffe verwendet werden. Auch muss der Korrosionsschutz insbesondere im Bereich der Verschweißung sorgfältig ausgeführt sein.
In der WO 2005/030506 A1 ist ein Zweirohrschwingungsdämpfer offenbart, dessen Behälter mit der Kolbenstangenführung ebenfalls verrollt ist. Des Weiteren wird in den Ausführungsbeispielen nach den 16 bis 18 der Boden nicht eingeschweißt, sondern mittels eines Sicherungsrings fixiert. Dafür verfügt der äußere Behälter über eine innenseitig umlaufende Nut. Der Restquerschnitt im Bereich der umlaufenden Nut begrenzt damit die Festigkeit des Zweirohrschwingungsdämpfers.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zweirohrschwingungsdämpfer zu realisieren, bei dem die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile behoben sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der separate Boden von mindestens einer nach radial innen weisenden Stützfläche des Behälters gehalten wird.
Ein großer Vorteil im Vergleich zum aufgezeigten Stand der Technik besteht darin, dass auf den Sicherungsring verzichtet werden kann. Damit entfällt auch die Nut in der Innenwandung als Belastungsbegrenzung und kostentreibendes, da zu spanendes Merkmal.
Auch kann eine Standardbehälterrohrlänge für verschiedene Zylinderrohrlängen verwendet werden, wodurch der Logistikaufwand nochmals reduziert wird. Bei einem Sicherungsring wäre auch immer der korrekte Sitz zu prüfen, was bei der vorliegenden Erfindung nicht notwendig ist.
So kann der Behälter mindestens eine nach radial innen ausgeformte Sicke aufweisen, die die Stützfläche bildet. Eine derartige Sicke kann auch mit vergleichsweise einfachen Maschinen ausgeführt werden.
Um eine gute Verbindung zwischen dem Boden und dem Behälterrohr zu verwirklichen, weist der Boden eine Führungshülse auf, die endseitig einen umlaufenden Absatz aufweist, der auf der Stützfläche anliegt. Die Führungshülse verhindert wirksam einen Schiefstand des Bodens und der umlaufende Absatz bietet eine zur Innenwandung des Behälters ggf. rechtwinklige Anordnung, so dass die Verbindung Boden-Stützfläche große Kräfte aufnehmen kann.
Bei einer Ausführungsvariante weist der Boden eine Führungshülse auf, wobei ein Übergangsbereich vom Boden zur Führungshülse einen Krümmungsradius aufweist, der kleiner ist als die Wandstärke des Bodens. Das Ziel dieser Maßnahme besteht darin, eine gute Verbindung zwischen dem Boden und der Stützfläche des Behälters zu erreichen. Je kleiner der Übergangsradius ist, umso größer ist die wirksame Kontaktfläche und umso formstabiler ist der Boden.
Als funktionssteigernde Maßnahme kann vorgesehen sein, dass der Übergangsradius eine eckenbildende Prägung aufweist. In einem ersten Zug wird der Boden hergestellt und dann nachträglich geprägt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der Boden radial innerhalb eines von der Führungshülse begrenzten Querschnitts einen Konusbereich zur Abstützung des Bodenventils auf. Dadurch kann sich das Bodenventil sehr leicht zum Zylinder zentrieren und der Boden selbst wird durch die Formgebung versteift.
Im Hinblick auf ein einfaches Umformwerkzeug ist der umlaufende Absatz am Übergang zwischen der Führungshülse und dem Konusbereich eingeformt. Man kann dann nämlich ein einfaches Prägewerkzeug verwenden und muss keine radiale Nut z. B. in der Führungshülse ausführen.
Bei einer Alternativvariante ist der Behälter mit dem Boden verrollt. Bei der Verrollung liegt eine besonders große Stützfläche vor und die Gefahr der Rissbildung ist minimiert.
Im Hinblick auf einen möglichst einfach herstellbaren Boden bilden der Absatz am Boden und eine Verrollung des äußeren Behälters eine Nut für eine Behälterrohrdichtung. Am Boden liegen damit keine Hinterschneidungen vor.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 Zweirohrschwingungsdämpfer mit mindestens einer Sicke als Stützfläche für einen Boden
2 Zweirohrschwingungsdämpfer mit einer Verrollung am Boden
3 Zweirohrschwingungsdämpfer mit einer Prägung am Boden
Die 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Zweirohrschwingungsdämpfer 1 mit einem Zylinder 3, der endseitig von einer Kolbenstangenführung 5 und einem Bodenventil 7 begrenzt wird. Innerhalb des Zylinders 3 ist eine Kolbenstange 9 axial verschiebbar angeordnet, wobei auf die Darstellung eines Kolbens verzichtet wurde. Der Zylinder 3 ist vollständig mit einem Dämpfmedium gefüllt und wird mittels einer Kolbenstangendichtung 11 abgedichtet, die innerhalb der Kolbenstangenführung 5 über eine Armierungsscheibe 13 fixiert ist.
Ein äußerer Behälter 15 nimmt den Zylinder 3 auf und verschließt den Schwingungsdämpfer über die Kolbenstangenführung 5 und einen separaten Boden 17. Der äußere Behälter 15 und der Zylinder 3 bilden einen zumindest teilweise mit Dämpfmedium gefüllten Ausgleichsraum 19 für das von der Kolbenstange verdrängte Dämpfmediumvolumen.
Die Kolbenstangenführung 5, der Zylinder 3, das Bodenventil 7 und der Boden 17 des Behälters 15 bilden zumindest mittelbar eine Verspannungskette, indem ein offener Rand 21 des Behälters 15 im Bereich der Kolbenstangenführung 5 verrollt ist und auf einer Deckseite der Kolbenstangenführung bzw. der Armierungsscheibe 13 anliegt.
Der separate Boden 17 wird von mindestens einer nach radial innen weisenden Stützfläche 23 des Behälters 15 gehalten. Die Stützfläche 23 ist einstückig mit dem Behälter 15 ausgeführt, so dass keine weitere die Stützfläche 23 bildenden Bauteile notwendig sind.
In der 1 bildet mindestens eine nach radial innen ausgeformte Sicke 25 die Stützfläche. Man kann mehrere auf einem Teilkreis angeordnete segmentartige Sicken oder eine umlaufende Sicke vorsehen.
Der Boden 17 weist eine Führungshülse 27 auf, die endseitig einen umlaufenden Absatz 29 aufweist, der auf der Stützfläche 23 anliegt. In der Führungshülse ist des Weiteren eine umlaufende Nut 31 für eine Behälterrohrdichtung 33 ausgeführt.
Des Weiterern weist der Boden 17 radial innerhalb eines von der Führungshülse begrenzten Querschnitts einen Konusbereich 35 zur Abstützung des Bodenventils 7 auf. Der Boden 17 ist als ein einfaches Blechbiegeteil ausgeführt, so dass das Profil im Konusbereich sowohl innen- wie auch außenseitig vorliegt. Auch das Bodenventil 7 verfügt in Richtung des Bodens 17 über einen Konusbereich 37, so dass durch die Kombination beider Konusbereiche 35; 37 eine Selbstzentrierung und Ausrichtung des Bodenventils 7 zum Zylinder 3 vorliegt.
Der umlaufende Absatz 29 ist bevorzugt am Übergang zwischen der Führungshülse 27 und dem Konusbereich 35 eingeformt. Mit einem einfachen axial zustellbaren Prägewerkzeug kann der Absatz 29 hergestellt werden.
Bei der Montage wird der Zylinder 3 mit dem Bodenventil 7 bestückt. Anschließend wird die Kolbenstange 9 nebst Kolben zugeführt und die Kolbenstangenführung 5 inklusive der Kolbenstangendichtung 11 aufgesteckt. Der äußere Behälter 15 wird auf die Kolbenstangenführung 5 aufgeschoben und axial zum Zylinder 3 ausgerichtet. Danach wird der Boden 17 in den Behälter geschoben, bis er an dem Bodenventil 7 anliegt. Danach wird der endseitigen Rand 21 des Behälters 15 auf die Kolbenstangenführung 5 verrollt und die mindestens eine Stützfläche 23 mittels einer Versickung erzeugt. Die Befüllung des Schwingungsdämpfers mit Dämpfmedium erfolgt danach.
Selbstverständlich kann man die Montage auch mit der Herstellung der mindestens einen Stützfläche 23 am Behälter 15 beginnen, den Boden 17 zuführen und danach die weiteren Einzelteile in den einseitig offenen Behälter 15 einsetzen. Abschließend erfolgt dann die Herstellung einer Verrollung 39 im Bereich der Kolbenstangenführung 5.
Als Anschlussorgan am Behälter dient in dieser Darstellung eine Radaufnahmevorrichtung 41 wie beispielsweise in der DE 37 35 043 A1 offenbart ist.
Die 2 zeigt eine Abwandlung des Konstruktionsprinzips nach 1. Dabei kommen alle in 1 dargestellten Bauteile zur Anwendung. Abweichend ist der Behälter 15 mit dem Boden 17 verrollt.
Der Absatz 29 am Boden 17, der in 1 auf der Stützfläche des Behälters aufliegt, bildet nun mit einer Verrollung 43 des äußeren Behälters 15 die Nut 31 für die Behälterrohrdichtung 33. Diese Variante lässt sich besonders einfach herstellen, da Toleranzschwankungen bei der Zylinderlänge leicht ausgeglichen werden können, weil man den Rand des Zylinders 3 auf den Boden 17 verrollt. Etwaige Ungenauigkeiten werden durch den Verrollvorgang kompensiert.
Die Variante nach 3 zeigt einen Behälter 15 mit einer Sicke 25, auf der sich der Boden 17 abstützt. Abweichend zur Ausführung nach 1 weist der Boden 17 zur Führungshülse 27 einen Übergangsbereich 45 mit einem Krümmungsradius auf, der kleiner ist als die Wandstärke des Bodens 17. Der Übergangsbereich 45 weist bevorzugt eine eckenbildende Prägung auf. Dadurch ergibt sich ein relativ scharfkantiger Übergangsbereich 45. Der Konusbereich 35 des Bodens 17 wirkt sich vorteilhaft auf den Kontakt zur Stützfläche 23 aus, da der Konusbereich 35 und die Stützfläche eine angenähert parallele Ausrichtung aufweisen. Die Behälterrohrdichtung 33 ist an dem der Stützfläche 23 entgegensetzten Ende der Führungshülse 27 angeordnet. Folglich kann auch kein Dämpfmedium zwischen der Behälterrohrdichtung 33 und der Stützfläche 23 vorliegen, so dass die Kontaktfläche der Führungshülse 27 zur Wandung des Behälters 15 in diesem Bereich eine Dichtwirkung erfüllt.
Bezugszeichenliste

1: Zweirohrschwingungsdämpfer
3: Zylinder
5: Kolbenstangenführung
7: Bodenventil
9: Kolbenstange
11: Kolbenstangendichtung
13: Armierungsscheibe
15: Behälter
17: Boden
19: Ausgleichsraum
21: Rand
23: Stützfläche
25: Sicke
27: Führungshülse
29: Absatz
31: Nut
33: Behälterrohrdichtung
35: Konusbereich
37: Konusbereich
39: Verrollung
41: Radaufnahmevorrichtung
43: Verrollung
45: Übergangsbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2516656 A1 [0003]
WO 2005/030506 A1 [0004]
DE 3735043 A1 [0032]

Claims

Zweirohrschwingungsdämpfer (1), umfassend einen Zylinder (3), der der endseitig von einer Kolbenstangenführung (5) begrenzt wird, wobei ein äußerer Behälter (15) den Zylinder (3) aufnimmt und den Zweirohrschwingungsdämpfer (1) über die Kolbenstangenführung (5) und einen separaten Boden (17) verschließt, wobei die Kolbenstangenführung (5), der Zylinder (3), und der Boden (17) des Behälters (15) eine Verspannungskette bilden, indem ein offener Rand (21) des Behälters (15) im Bereich der Kolbenstangenführung (5) verrollt ist und auf einer Deckseite der Kolbenstangenführung (5) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der separate Boden (17) von mindestens einer nach radial innen weisenden Stützfläche (23) des Behälters (15) gehalten wird.
Zweirohrschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (15) mindestens eine nach radial innen ausgeformte Sicke (25) aufweist, die die Stützfläche (23) bildet.
Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (17) eine Führungshülse (27) aufweist, die endseitig einen umlaufenden Absatz (29) aufweist, der auf der Stützfläche (23) anliegt.
Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (17) eine Führungshülse (27) aufweist, wobei ein Übergangsbereich vom Boden (17) zur Führungshülse (27) einen Krümmungsradius aufweist, der kleiner ist als die Wandstärke des Bodens (17)
Zweirohrschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsradius eine eckenbildende Prägung aufweist.
Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (17) radial innerhalb eines von der Führungshülse (27) begrenzten Querschnitts einen Konusbereich (35) zur Abstützung eines Bodenventils (7) aufweist.
Zweirohrschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Absatz (29) am Übergang zwischen der Führungshülse (27) und dem Konusbereich (35) eingeformt ist.
Zweirohrschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 3–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (15) mit Boden (17) verrollt ist.
Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (29) am Boden (17) und eine Verrollung (43) des äußeren Behälters (15) eine Nut (31) für eine Behälterrohrdichtung (33) bilden.