DE19735249C1 - Verfahren zur Herstellung eines Kolbens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 44 10 996 A1 ist ein scheibenförmiger Kolben bekannt, der mittels Prägestanzen hergestellt ist. Die auf der einen Kolbenseite erhabenen Kolbenpartien sind auf der anderen Seite als Vertiefungen ausgeführt. Die Varianten V₃ und V₄ der Fig. 1 zeigen einen Auflagering am Innendurchmesser des Kol­ bens, der in seiner Höhe dem Niveau der erhabenen Auflageflächen für die Ventilscheiben angepaßt ist, insbesondere dann, wenn eine lineare Kennlinie gefordert ist. Das für die Herstellung des Kolbens ver­ wendete Verfahren Prägestanzen hat sich bewährt, doch konnten die Niveaulagen der Auflageflächen für die Ventilscheiben und des Auflageringes nicht in dem geforderten Maß in Einklang gebracht wer­ den. Abweichungen von wenigen Hundertstelmillimetern können Dämpfkraftschwankungen nach sich ziehen, die außerhalb der Toleranz liegen.

Ein Lösungsgedanke könnte darin liegen, daß man die Auflageringe vor dem Einbau mißt und dann in Abhängigkeit des ebenfalls ausgemessenen Kolbens einlegt, etwa nach dem Prinzip der Wälzlagerher­ stellung. Dieser Lösungsweg ist aber nicht nutzbar, da die gesamte Fertigung auf ein solches Verfahren nicht eingestellt ist.

Aufgabe der Vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu Herstellung eines Kolbens zu entwickeln, daß die aus dem Stand der Technik bekannte Problematik löst.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die Auflager auf beiden Kolbenseiten eben­ falls aus dem Kolbengrundkörper geprägt sind und die Ventilauflageflächen und die Auflager in einem gemeinsamen Fertigungsschritt auf einer gemeinsamen Ebene bearbeitet werden. Wichtig ist, daß sämtliche Auflageflächen/Auflager für die Ventilscheibe in einer gemeinsamen Ebene liegen, um garan­ tiert keine Schirmung der Ventilscheibe schon im Montagezustand zu bekommen. Weiterhin ist die Hö­ hentoleranz der Ventilauflageflächen in dieser Ausführungsform nicht mehr funktionsrelevant.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Auflager und die Ventilauflageflä­ chen geschliffen werden. Die Schleifoperation bringt eine sehr große Präzision und Oberflächengüte mit sich.

Nach einem weiteren vorteilhaften Unteranspruch ist das Auflager segmentartig ausgeprägt, wobei sich immer ein erhabenes Segment in Umfangsrichtung einem eingeprägten Segment für die andere Kolben­ seite abwechseln. Es wird eine gleichmäßige Lagerung der Ventilscheiben in Umfangsrichtung, insbe­ sondere am Innendurchmesser, erreicht

Um den Kolbengrundkörper nicht zu stark zu belasten und damit eine Verformung herbeizuführen, liegt zwischen den Segmenten für die Auflager ein Segment des Kolbengrundkörpers vor.

Im Hinblick auf eine gleichmäßige Unterstützung der Ventilscheiben weisen die Auflagersegmente in Umfangsrichtung dieselbe Winkelausrichtung zur Kolbenmitte auf, wie die zugehörigen Ventilauflage­ flächen.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Schwingungsdämpfer,

Fig. 2 einen Teilschnittdarstellung des Kolbens und

Fig. 3 eine Draufsicht des Kolbens.

Die Fig. 1 zeigt beispielhaft ein Kolbenzylinder-Aggregat 1 in der Ausführung eines Einrohrschwin­ gungsdämpfers. Grundsätzlich läßt sich die Erfindung auch bei anderen Kolbenzylinder-Aggregaten anwenden.

Der Einrohrschwingungdämpfer 1 besteht im wesentlichen aus einem Druckrohr 3, indem ein Kolben 5 an einer Kolbenstange 7 axial beweglich angeordnet ist. An der Austrittsseite der Kolbenstange 7 ver­ schließt eine Kolbenstangenführung 9 einen mit Dämpfmittel gefüllten Arbeitsraum 11, der durch einen Trennkolben 13 von einem Gasraum 15 getrennt ist, der endseitig einen Boden 17 mit Auge 19 auf­ weist.

Bei einer Kolbenstangenbewegung wird Dämpfmedium durch Dämpfventile 21 im Kolben 5, die von Ventilscheiben 23 gebildet werden, verdrängt. Ein Kolbenring 25, der eine Umfangsfläche des Kolbens 5 abdeckt, verhindert ein seitliches Umströmen des Kolbens und übernimmt die reibungsreduzierte Füh­ rungs des Kolbens.

In der Fig. 2 ist der Kolben 5 ohne Ventilscheiben 23 als Einzelteil im Schnitt dargestellt. Der Kolben verfügt über einen Kolbengrundkörper 27, von dem ausgehend erhabene Ventilauflageflächen 29 durch Prägung ausgeformt sind. Den erhabenen Ventilauflageflächen 29 liegen auf der anderen Seite im Kol­ bengrundkörper 27 eingeprägte Zulauföffnungen 31 gegenüber, wobei die verdrängten Volumen des Kolbengrundkörpers für die erhabenen und die eingeprägten Bereiche gleich sind.

Für die Kolbenstange 7 verfügt der Kolben über eine Durchgangsöffnung 33. Unmittelbar am Rand der Durchgangsöffnung sind in Umfangsrichtung Auflager 35 geprägt, die die Ventilscheibe(n) (23, s. Fig. 1) am Innenbereich halten.

In der Fig. 3 ist dieser Zusammenhang deutlich zu erkennen. Die schraffierten Ventilauflageflächen und die segmentartig ausgeformten Auflager liegen für die Ventilscheiben einer Kolbenseite in einer Ebene. Dazu wird nach dem Prägevorgang ein Nachbearbeitungsschritt durchgeführt, der vorzugsweise aus einer Planschleifoperation besteht. Damit wird mit sehr großer Wahrscheinlichkeit erreicht, daß die Hö­ hentoleranz zwischen den Auflagern und den zugehörigen Ventilauflageflächen eliminiert wird. Größere Toleranzen führen leicht zu Abweichungen bei den tatsächlichen Dämpfkräften.

Die Auflager 35 sind nicht wahllos ausgeführt, sondern bevorzugt immer in einer Winkelstellung mit der nächstgelegenen Ventilauflagefläche. Zwischen den Auflagern ist immer ein Segment 37 auf dem Ni­ veau des Kolbengrundkörpers, da ansonsten ein Abschereffekt beim Prägen auftreten kann. Somit liegt ein Auflager 35 immer zwischen zwei Segmenten 37 des Kolbengrundkörpers, denen sich dann Einprä­ gungen 35' für die Auflagesegmente der anderen Kolbenseite anschließen.

Durch den Wegfall des bisherigen Auflageringes werden im wesentlichen zwei Vorteile erzielt. Zum einen kann ein Höhenfehler zwischen den Auflagefläche ausgeglichen werden und des weiteren min­ destens ein Bauteil eingespart werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kolbens (5), wobei der Kolben (5) einen Kolbengrundkör­ per (27) umfaßt, mit Flüssigkeitsdurchtrittskanälen, die von Ventilscheiben (23) auf Auflagekör­ pern mit Ventilauflageflächen (29) abgedeckt werden, wobei der Kolbengrundkörper (27) scheibenförmig, einteilig und mittels Prägestanzen ausgeführt ist und ausgehend von einem Kolbengrundkörper (27) die auf einer Kolbenseite erhabenen Kolbenkörperbereiche auf der axial gegenüberliegenden Kolbenseite als Vertiefungen ausgebildet sind und der Kolben (5) mindestens ein Auflager (35) für die Ventilscheiben (23) aufweist, dessen axiale Höhe der Höhe der Auflageflächen angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager (35) auf beiden Kolbenseiten ebenfalls aus dem Kolbengrundkörper (27) ge­ prägt sind und die Ventilauflageflächen (29) und die Auflager (35) in einem gemeinsamen Fer­ tigungsschritt auf einer gemeinsamen Ebene bearbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager (35) und die Ventilauflageflächen (29) geschliffen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager (35) segmentartig ausgeprägt sind, wobei sich immer ein erhabenes Seg­ ment (35) in Umfangsrichtung einem eingeprägten Segment (35') für die andere Kolbenseite abwechseln.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Segmenten (35; 35') für die Auflager ein Segment (37) des Kolbengrundkör­ pers (27) vorliegt.

5. Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Kolbenseite die Auflager (35) in Umfangsrichtung dieselbe Winkelausrichtung zur Kolbenmitte aufweisen, wie die zugehörigen Ventilauflageflächen (29).