DE102014202204A1

DE102014202204A1 - Schwingungsdämpfer mit eingerolltem Verschluss

Info

Publication number: DE102014202204A1
Application number: DE102014202204.5A
Authority: DE
Inventors: Dirk Becker; Hartmut Rölleke
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: WO2015117785A1

Abstract

Schwingungsdämpfer mit einem Zylinder, der an mindestens einem Ende einen Verschluss aufweist, der auf von einer zumindest partiellen nach radial innen weisenden Sicke im Zylinder abgestützt ist, wobei ein zum Verschluss überstehender Rand auf eine äußere Deckfläche des Verschlusses verformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die nach radial innenweisende Sicke im Zylinder mit einer äußeren Mantelfläche des Verschlusses eine Formschlussverbindung bildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer und ein Verfahren zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers mit eingerolltem Verschluss gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Die DE 102 20 517 A1 beschreibt einen Schwingungsdämpfer in Einrohrbauweise. Ein Verschluss in der Bauform einer Kolbenstangenführung wird axial über eine Hülse auf einer umlaufenden Sicke abgestützt. Die axiale Fixierung erfolgt über eine Verrollung, bei der ein über die Kolbenstangenführung überstehender Rand auf eine Deckseite der Kolbenstange verrollt wird.
Die DE 44 36 967 A1 , 2 zeigt einen Schwingungsdämpfer mit einem prinzipiell sehr ähnlichen Design. Es wird abweichend auf die Stützhülse verzichtet. Die Kolbenstangenführung stützt sich direkt auf einer umlaufenden Sicke ab.
Die 10 2008 041 995 A1 offenbart einen Schwingungsdämpfer mit einem Verschluss in der Standardbauweise, bei der der Verschluss mittels einer radialen Versickung gehalten wird.
Beide Bauformen weisen den Nachteil auf, dass die umlaufende Sicke einen Hubverlust für einen Kolben innerhalb des Zylinders darstellt.
Es wurde festgestellt, dass die Verrollung nicht immer die nötige Vorspannung aufweist, so dass die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, dieses Problem zu lösen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die nach radial innen weisende Sicke im Zylinder mit einer äußeren Mantelfläche des Verschlusses eine Formschlussverbindung bildet.
Der große Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Verschluss, unabhängig davon, ob es sich um einen Boden oder um eine Kolbenstangenführung handelt, für die Verrollung eine axiale Fixierung zum Zylinder aufweist. Für die Einhaltung einer axial definierten Position muss nicht wie im aufgezeigten Stand der Technik eine Axialkraft auf den Verschluss aufgebracht werden, um diesen auf der Sicke vorzuspannen. Eine derartige Krafteinleitung bedingt auch die Möglichkeit eines solchen Verfahrensablaufs. Wenn z. B. ein vergleichsweise kleiner Zylinderdurchmesser vorgegeben ist und eine Kolbenstangenführung mit einer radial groß dimensionierten Kolbenstangendichtung, dann wäre eine axiale Vorspannung auf die Kolbenstangenführung gar nicht möglich. Derartige Schwierigkeiten treten bei der vorliegenden Lösung nicht auf.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers mit einem Verschluss wird in einem ersten Schritt des Verschlusses in einem Zylinder in eine definierte Axialposition gebracht, in der mittels eines radialen Umformwerkzeugs mindestens eine Sicke in den Zylinder eingearbeitet wird, die mit dem Verschluss eine Formschlussverbindung bildet, wobei in einem weiteren Arbeitsschritt der zum Verschluss überstehende Rand von einem zweiten Werkzeug radial auf eine äußere Deckfläche des Verschlusses verformt wird.
Wenn die Versickung in der Mantelfläche ausgeführt ist und die Verrollung am Übergang zur Deckfläche des Verschlusses ansetzt, dann verbleibt als federnder Zylinderabschnitt nur der Längenbereich zwischen der Formschlussverbindung und der Deckseite. Deshalb treten bei diesem Verfahren deutlich geringerer Setzerscheinungen auf, die die Vorspannung innerhalb der Verrollung vermindern.
Im Hinblick auf eine für den Zylinder oberflächenschonende Umsetzung des Verfahrens ist das Umformwerkzeug für die Umformung des Randes als ein Rollwerkzeug ausgeführt. Man könnte z. B. bereits beschichtete Zylinder verwenden.
Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Umformwerkzeug zur Herstellung der Sicke während des Einsatzes des Rollwerks in einer Prägeposition gehalten bleibt. In der Prägeposition kann kein zylinderseitiger Werkstoff aus der Formschlussverbindung zwischen dem Zylinder und dem Verschluss fließen, wenn die Verrollung durchgeführt wird.
Bevorzugt wird der überstehende Rand des Zylinders am gesamten Umfange in Richtung der Deckfläche verformt.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer 1 in Einrohrbauweise mit einem Zylinder 3, der einen endseitigen Verschluss 5 in der Bauform eines zum Zylinder 3 separaten Bodens aufweist. Grundsätzlich ist die Erfindung auch im Zusammenhang mit einer Kolbenstangenführung verwendbar. Der Verschluss 5 verfügt über einen Verschlussbereich 7 mit einem umlaufenden Steg 9, der eine erste Ringnut 11 für eine Dichtung 13 aufweist. In einem axialen Abstand dazu weist der Steg 9 in seiner äußeren Mantelfläche 15 eine umlaufende Formschlussnut 17 auf. Der Verschlussbereich 7 ist bevorzugt nach außen leicht konisch geformt und trägt auf einer Deckfläche 19 ein beliebiges Anschlussorgan 21.
Bei der Herstellung des Schwingungsdämpfers 1 wird der Verschluss 5 mit der in die Ringnut 11 eingelegten Dichtung 13 in eine definierte Axialposition innerhalb des Zylinders 3 gebracht. Diese Axialposition kann z. B. mit einem nicht dargestellten Anschlag innerhalb des Zylinders 3 sehr leicht wiederholgenau erreicht werden. Dabei liegt zwischen der Deckfläche 19 des Verschlusses 5 und dem Zylinder 3 ein umlaufender Rand 23 vor, der eine Mindesthöhe mit der mehrfachen Wandstärke des Zylinders 3 misst.
In einem weiteren Arbeitsschritt wird mit einem Umformwerkzeug 25, z. B. in der Bauform eines radial beweglichen Stempels, eine Anzahl von radialen Sicken 27 in den Zylinder 3 eingebracht, so dass der Verschluss 5 an seiner äußeren Mantelfläche 15 im Bereich der Formschlussnut 17 mit den vom Umformwerkzeug verdrängten Volumenanteile des Zylinders eine Formschlussverbindung 29 bildet. Das Umformwerkzeug 25 verbleibt in der dargestellten Prägeposition.
Danach wird der zum Verschluss 5 überstehende Rand 23 in Richtung der Deckfläche 19 des Verschlusses 5 verformt, wobei ein Rollwerkzeug 31 eingesetzt wird, das eine Roll- und eine radiale Zustellbewegung zum Zylinder 3 ausführt. Der überstehende Rand 23 des Zylinders wird über den gesamten Umfang in Richtung der Deckfläche 19 verformt. Nach der Verrollung werden beide Werkzeuge 25, 31 wieder in ihre Ausgangsposition radial vom Zylinder wegbewegt.
Bezugszeichenliste

1: Schwingungsdämpfer
3: Zylinder
5: Verschluss
7: Verschlussbereich
9: Steg
11: erste Ringnut
13: Dichtung
15: Mantelfläche
17: Formschlussnut
19: Deckfläche
21: Anschlussorgan
23: Rand
25: Umformwerkzeug
27: Sicke
29: Formschlussverbindung
31: Rollwerkzeug

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 10220517 A1 [0002]
DE 4436967 A1 [0003]

Claims

Schwingungsdämpfer (1) mit einem Zylinder (3), der an mindestens einem Ende einen Verschluss (5) aufweist, der auf von einer zumindest partiellen nach radial innen weisenden Sicke (27) im Zylinder (3) abgestützt ist, wobei ein zum Verschluss (5) überstehender Rand (23) auf eine äußere Deckfläche (19) des Verschlusses (5) verformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die nach radial innenweisende Sicke (27) im Zylinder (3) mit einer äußeren Mantelfläche (15) des Verschlusses (5) eine Formschlussverbindung (29) bildet.
Verfahren zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt ein Verschluss (5) in einem Zylinder (3) in eine definierte Axialposition gebracht wird, in der mittels eines radialen Umformwerkzeugs (25) mindestens eine Sicke (27) in den Zylinder (3) eingearbeitet wird, die mit dem Verschluss (5) eine Formschlussverbindung (29) bildet, wobei in einem weiteren Arbeitsschritt der zum Verschluss (5) überstehende Rand (23) von einem zweiten Werkzeug (31) radial auf eine äußere Deckfläche (19) des Verschlusses (5) verformt wird,
Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug für die Umformung des Randes als ein Rollwerkzeug (31) ausgeführt ist.
Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug (25) zur Herstellung der Sicke (27) während des Einsatzes des Rollwerks (31) in einer Prägeposition gehalten bleibt.
Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der überstehende Rand (23) des Zylinders (3) am gesamten Umfange in Richtung der Deckfläche verformt wird.