DE19542513C2 - Hohle Kolbenstange für ein Kolben-Zylinderaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hohle Kolbenstange entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 44 29 743 A1, der DE 30 40 652 A1 oder dem Gm 82 22 698 U1 sind hohle Kolbenstangen bekannt, deren Enden mittels eines bekannten Rund­ knetverfahrens stufenweise reduziert und mit einem Schließkörper versehen wer­ den. Dieses Verfahren hat sich für Stiftanbindungen bewährt, bei denen ein wei­ teres Teil auf die Kolbenstange aufgeschraubt werden muß. Man nimmt in Kauf, daß für diese Art der Kolbenstange nicht jeder beliebige Werkstoff verwendet werden kann. Ein weiteres Problem besteht darin, daß der reduzierte Durchmes­ ser der Kolbenstange zwangsläufig auch das Widerstandsmoment gegen Biegung absenkt.

In der DE 30 20 749 A1 wird eine hohle Kolbenstange beschrieben, die einen Anschlußzapfen endseitig aufnimmt, um die Kolbenstange zu verschließen. Auch bei dieser Ausführungsform wird durch Materialumformung eine feste Verbindung zwischen dem Anschlußzapfen und der Kolbenstange hergestellt. Als Folge da­ von steht von der Kolbenstange der Teil, der für die Materialumformung benötigt wurde, als Hubweg nicht zur Verfügung, da die Toleranzen zwischen der Kolben­ stange und der Kolbenstangendichtung innerhalb der Kolbenstangenführung nicht eingehalten werden, so daß eine Undichtigkeit nicht auszuschließen ist. Ein wei­ teres Problem besteht darin, daß diese Verschlußform eine Stiftanbindung bereit­ stellt, aber keine Einschraubmöglichkeit bietet.

Die DE 37 34 547 A1 beschreibt ein Kolben-Zylinder-Aggregat mit einem im Zy­ linder in Axialrichtung verschiebbar geführten Kolben. An einer seiner Axialseiten befindet sich eine Kolbenstange. Diese durchdringt einen Zylinderdeckel und ist mit ihrem äußeren Kolbenstangenabschnitt mit einer Kraftabnahme verbindbar. Die Kolbenstange ist rohrförmig ausgebildet und enthält eine sich in Axialrichtung erstreckende durchgehende zylindrische Öffnung. Diese ist an beiden axialen Endbereichen jeweils mit einem Innengewindeabschnitt versehen. In das kolben­ seitige Ende der Kolbenstange ist ein mit dem Kolben verbundenes Gewindeteil und in dessen entgegengesetztes äußeres Ende der Außengewindeabschnitt ei­ nes mit der Kraftabnahme koppelbaren Verbindungsteils einschraubbar.

Die DE 41 35 234 A1, die DE 40 17 189 A1 und die DE 41 09 377 zeigen ein verstellbares Kolbendämpfventil, das innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist. Das Gehäuse ist mit einem Abschnitt in eine hohle Kolbenstange eingeführt und verstemmt bzw. eingeschraubt. Der eingeschraubte Abschnitt des Gehäuses nimmt wiederum ein weiteres Bauteil auf, beispielsweise eine Justierhohlschrau­ be für die elektromagnetische Verstellung des Kolbendämpfventils.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hohle Kolbenstange mit einer maximalen Ausnutzung für den Hubweg der Kolbenstange zu realisieren, bei der eine Möglichkeit für eine Einschraubung eines weiteren Bauteils gegeben ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem der Übergangskörper toppförmig ausgeführt ist und einen geschlossenen Boden aufweist. Vorteilhaf­ terweise wird der Innenraum der hohlen Kolbenstange von den Arbeitsräumen getrennt. Des weiteren steigert der Boden die Festigkeit des Übergangskörpers und kann als ein Anschlag für das einzusetzende weitere Bauteil dienen.

Bei der Verwendung von dünnwandigen Kolbenstangen kann es vorkommen, daß die Stirnfläche der hohlen Kolbenstange sehr klein ist und infolge eine zu große Flächenpressung beim Anbringen eines weiteren Bauteils an der Kolbenstange auftritt. Dafür ist vorgesehen, daß der Übergangskörper einen umlaufenden Rand aufweist, der sich an der Stirnfläche der hohlen Kolbenstange abstützt.

Zusätzlich besitzt der Übergangskörper mindestens eine Werkzeugfläche, um den Übergangskörper in die hohle Kolbenstange, insbesondere bei einer Gewindever­ bindung, einzuschrauben. Bei einer Version ist die Werkzeugfläche am umlaufen­ den Rand ausgeführt. Um Hobbybastlern eine unsachgemäße Demontage des Kolben-Zylinderaggregates zu erschweren, ist die Werkzeugfläche im Boden aus­ geführt. Beispielsweise kann in einem solchen Fall ein Innensechskantschlüssel eingesetzt werden.

Für Anwendungen, bei denen innerhalb der Kolbenstange ein Bypass ausgeführt ist, ist vorgesehen, daß der Übergangskörper mit einem Dichtring gegen den In­ nendurchmesser der hohlen Kolbenstange abgedichtet ist.

Als Alternative ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Übergangskörper aus einer geschlitzten Hülse besteht, die in die Kolbenstange eingeklemmt wird. Da­ mit ein unzulässiges Spiel ausgeschlossen ist, ist zwischen der hohlen Kolben­ stange und dem Übergangskörper eine Führungsbuchse eingespannt. Die axiale Sicherung übernimmt ein Sprengring, der zwischen dem Übergangskörper und der hohlen Kolbenstange angeordnet ist. Für besonders hochbelastete Einsatz­ zwecke ist der Übergangskörper durch einen eingepreßten Vorspannkörper zu­ sätzlich gesichert.

Als Alternative für ein Gewinde in der Kolbenstange sind der Kernlochdurchmes­ ser und das Gewinde im Übergangskörper konisch ausgeführt sind, so daß beim Einschrauben eines zylindrischen Zapfens eine radiale Aufweitung des Über­ gangskörpers erfolgt.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Kolben-Zylinderaggregat aus dem Stand der Technik;

Fig. 2 bis 5 Ausführungsbeispiele für einen Übergangskörper in einer hohlen Kolbenstange.

Die Fig. 1 zeigt einen wesentlichen Teil eines Kolben-Zylinderaggregates 1, wie es der Anmelderin als Stand der Technik bekannt ist. Innerhalb eines dämpfmedi­ umgefüllten Zylinders 3 ist eine axial bewegliche Kolbenstange 5 angeordnet, an deren einem Ende ein Kolben 7 mit Dämpfventilen 9 befestigt ist. Eine Kolben­ stangenführung 11 zentriert die Kolbenstange und dichtet dabei den Zylinder endseitig gegenüber der Umgebung ab. Am außenliegenden Ende der Kolben­ stange ist ein Anschlußorgan 13 in der beispielhaften Ausführung eines Kugelge­ lenks befestigt. Mittels einer Schraubverbindung 15 des Anschlußorgans in die aus einem Vollmaterialkörper hergestellte Kolbenstange wird gleichzeitig eine Tragscheibe 17 für ein Schutzrohr 19 gehalten. Die Tragscheibe stützt sich dabei auf einer Stirnfläche 21 der Kolbenstange ab.

Die Fig. 2a; 2b zeigen eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer hohlen Kol­ benstange 5 mit einem gleichmäßigen Querschnitt. In Fig. 2a ist die gesamte Kolbenstange dargestellt. Am oberen Ende ist eine zapfenförmige Anbindungs­ stelle 23 für den Kolben 7 angebracht. Gegenüber ist ein Übergangskörper 25 in die Kolbenstange eingeschraubt. Der Übergangskörper ist topfförmig mit einem Boden 27 ausgebildet und verfügt über einen umlaufenden Rand 29, der sich an der Stirnfläche 21 der Kolbenstange abstützt. Der Rand 29 dient als Anlagefläche für die Tragscheibe mit dem Schutzrohr (s. Fig. 1), da die Stirnfläche wegen einer konischen Anformung 31 der Kolbenstange 5 der auftretenden Flächenpressung nicht standhält. An der Öffnung des Übergangskörpers 25 sind Werkzeugflä­ chen 33 angeformt, die dem Einschrauben mit Hilfe eines Gewindes 35 am Au­ ßendurchmesser des Übergangskörpers dienlich sind. Für das Anschlußorgan oder ein anderes weiteres Bauteil ist am Innendurchmesser des Übergangskörpers ein weiteres Gewinde 37 ausgeführt. Die Steigungsrichtungen der Gewin­ de 35; 37 sind gleich gerichtet, damit beim Anschrauben des Anschlußorgans die Verbindung zwischen dem Übergangskörper und der Kolbenstange nicht gelöst wird.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 ist im wesentlichen mit der Fig. 2b zu ver­ gleichen. Abweichend liegen die Werkzeugflächen 33 tiefer innerhalb des Über­ gangskörpers 25.

In der Fig. 4 ist ein Übergangskörper 25 für eine hohle Kolbenstange 5 darge­ stellt, innerhalb der ein hydraulischer Bypass ausgeführt sein kann. Für eine zu­ verlässige Abdichtung des Innenraums der Kolbenstange dient eine im Über­ gangskörper gekammerte Ringdichtung 39. Die Ringdichtung befindet sich im eingeschraubten Zustand außerhalb der Gewindelänge des Gewindes 35. Als weitere Möglichkeit für die Anbringung der Werkzeugfläche 33 dient der umlau­ fende Rand 29.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 5 kommt ein geschlitzter Übergangskör­ per 25 zum Einsatz, der axial von einem Sprengring 41 gehalten wird. Zur Ver­ größerung der Führungslänge am Übergangskörper 25 dient eine zwischen dem Übergangskörper und dem Innendurchmesser der Kolbenstange 5 angeordnete Führungsbuchse 43, die ebenfalls geschlitzt ist. Zum Ausgleich des Montage­ spiels zwischen der Kolbenstange und dem Übergangskörper wird dieser radial verformt. Beispielsweise wird ein Vorspannkörper 45, in diesem Fall eine Kugel, in den Übergangskörper getrieben, der eine radiale Aufweitung und gleichzeitig eine Verkürzung des Übergangskörpers 25 bewirkt und ein vermeintlich vorhan­ denes Spiel ausgleicht. Auch dieser Übergangskörper verfügt über ein Innenge­ winde 37 zur Befestigung eines weiteren Bauteils, beispielsweise der Tragscheibe oder des Kolbens. Als Werkzeugfläche 33 ist der Schlitz 47 des Übergangskör­ pers anzusehen, in den beispielsweise ein Hakenschlüssel eingeführt werden kann.

Alternativ kann die Hülse 47 mit konischem Kernlochdurchmesser und Gewinde so ausgebildet sein, daß sie bei Einschrauben eines Anschlußteils 13 aufgeweitet wird und sich reibschlüssig gegen die Buchse 43 und die Kolbenstangeninnenflä­ che verspannt. Zum Gegenhalten wird dabei in den Spalt der Hülse 47 eingegrif­ fen.

Claims (11)

1. Kolbenstange für ein Kolben-Zylinderaggregat, wobei die Kolbenstange als ein Rohrkörper ausgeführt ist, umfassend eine Öffnung zur Aufnahme eines An­ schlußorgans, eine Anbindungsstelle für einen Kolben, der einen Zylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei der Zylinder an der Austrittsseite der Kolbenstange von einer Kolbenstangenführung abgeschlossen ist, wobei an mindestens einem Ende der hohlen Kolbenstange ein hohler Übergangskörper angeordnet ist, der an seinem Innendurchmesser eine Befestigungsfläche für ein weiteres Bauteil bereitstellt, wobei der Übergangskörper ein Innengewinde für ein weiteres Bauteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangskörper (25) topfförmig ausgeführt ist und einen geschlos­ senen Boden (27) aufweist.

2. Kolbenstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangskörper (25) einen umlaufenden Rand (29) aufweist, der sich an einer Stirnfläche (21) der hohlen Kolbenstange abstützt.

3. Kolbenstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangskörper (25) mindestens eine Werkzeugfläche (33) auf­ weist.

4. Kolbenstange nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (33) am umlaufenden Rand (29) ausgeführt ist.

5. Kolbenstange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (33) im Boden (27) ausgeführt ist.

6. Kolbenstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangskörper (25) mit einem Dichtring (39) gegen den Innen­ durchmesser der hohlen Kolbenstange abgedichtet ist.

7. Kolbenstange nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangskörper (25) aus einer geschlitzten Hülse besteht, die in die Kolbenstange (5) eingeklemmt wird.

8. Kolbenstange nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der hohlen Kolbenstange (5) und dem Übergangskörper (25) eine Führungsbuchse (43) eingespannt ist.

9. Kolbenstange nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Übergangskörper (25) und der hohlen Kolbenstange (5) ein Sprengring (41) zur axialen Sicherung des Übergangskörpers angeordnet ist.

10. Kolbenstange nach den Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangskörper (25) durch einen eingepreßten Vorspannkörper (45) zusätzlich gesichert ist.

11. Kolbenstange nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernlochdurchmesser und das Gewinde (37) im Übergangskör­ per (25) konisch ausgeführt sind, so daß beim Einschrauben eines zylindri­ schen Zapfens eine radiale Aufweitung des Übergangskörpers erfolgt.