DE2139948A1 - Verfahren zum befestigen von endstuecken an zylindern - Google Patents

Description

DR. ING. DIPL PHYS. H. STURIES PATENTANWÄLTE

DIPL. ING. P. EICHLER

56 WUPPERTAL 2, BRAHMSSTRASSE 29

9o8.1971

E/B

Firma August Bilstein, 5828 Ennepetal-Altenvoerde

^:iVerfahren zum Befestigen von Endstücken an Zylindern"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Befestigen von Endstücken an Zylindern, insbesondere Hydraulikzylindern, bei dem Endstück und Zylinder zusammengesteckt und durch Verformung unlösbar miteinander verbunden werden.

Bei hydraulischen Teleskopstoßdämpferzylindern ist es bekannt, den Abschlußdeckel paßgerecht in das Zylindermantelrohr einzusetzen und die zylindrische sitzfläche des Abschlußdeckels mit einer Ringnut auszubilden, in die der Zylindermantelwerkstoff eingesickt wird. Oberhalb des Abschlußdeckels ist im Inneren des Zylindermantelrohres eine elastische jüiehtungaseheibe angeordnet, welche durch Umbördeln des 1,-xun telrohrendes gegen dieses und den Abschlußdeckel gepreßt wird, ^ies'.- Art der '.befestigung eines ündatückes an einem Zylinder ist dazu bestimmt, sowonl eine einwandfreie dichte Verbindung zwischen Abschlußaeckel und -Behalt err ohr als auch eine Abdichtung des Kolbenstangenau3tritt3 zu gewährleisten. Ihre Anwendung jtößt jedoch in vielen Nullen auf LJchwieri^keiten, z.B. wu-nn der Zylinder sehr dickwandig ausgebildet ist oder das Endstück nicht in den Zylinder eingesetzt en Kann, sondern dieut-n außen umgreift.

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ijie Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten G-attung zum Befestigen von Endstücken an Zylindern zu schaffen, welches es erlaubt, sehr unterschiedlich gestaltete Bauteile in einfacher und fertigungskostensparender V/eise miteinander zu verbinden» Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an einem der beiden miteinander zu verbindenden Teile eine durch Verringerung der Wandstärke erzielte, ringsumlaiu'ende . Sollstauchstelle vorgesehen ist, welche beim Stauchen einen sich in eine Ringnut das anderen Teiles einlegenden Wulst bildet.

Für die Erfindung ist also wesentlich, daß eine Sollstauchstelle vorgesehen ist, welche sich beim Stauchen derart verformt, daß der aus dem Zylinder bzw. dem Endstück .gebildete Werkstoffwulst in das andere Teil eingreift und auf diene v/eise eine feste Verbindung zwischen den beiden Teiler: bewirkt» Diese iiätauchstello wird durch Verringerung der Wandstärke erzielt, aloO z.B. durch eine einfache Hut oder durch eine Doppelnut, bei der die Verfornungsrichtunf der Stauchzone durch geeignete füittel vorbestimmt ist, z.B. durch " die Formgestaltung der jüut. Damit die Verbindung zwischen beiden Teilen an allen ütellen gleichmäßig stark ist, wird die Sollstauchstelle ringsumlaufend ausgebildet. Die Festigkeit der Verbindung ILlL!t sich durch die Bemessung der Wandstärken und die Formgebung der oollstauchstelle beeinflussen.

In weiterer Ausgestaltung der urfindun_;j. wird für ein auf der Innenseite des Zylinders zu befestigendes Endstück- eine Außeimut dee, Zylinders und für ein auf der Außenseite des Zylinders angeordnetes Endstück eine innennut als Sollstauchstelle verwendet. Dadurch wird

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in einfacher v7eise die Richtung festgelegt, in der sich der werkstoff der Sollütaucnstelle beim otauchen verfornit.

Eine in der Stirnseite des Zylinders angeordnete Ringnut kann besonders vorteilhaft als Sollstauchstelle verwendet werden, wenn das Endstück mit einer den Zylin'der verschließenden Abschlußpiatte versehen ist, auf der der Zylinöerrand gestaucht wirde Auf diese Weise wird außerdem erreicht, daß die ununterbrochen glatt zur Verfügung stehende Höhe des Zylinders auf der Innenseite optimal ist.

./ird vor dem stauchen ein Dichtring in die den Stauchwulst aufnehmende Ringnut eingelegt, so wLrd eine durch das otauchen feste Abdichtung zwischen Zylinder und Endstück erzielt, ohne daß eine besondere Dichtungsnut in eines der beiden Teile eingearbeitet und hier ein Dichtring eingelegt werden müßte«

Bei einem mit zwei Endstücken zu verbindenden Zylinder werden beide Sollstauchstellen in einem Arbeitsgang verformt, um die Herstellungskosten dieser Verbindungen gering zu halten. Bei gleicher Ausbildung der Sollstauchstellen erfolgt die Verformung gleichzeitig. V/erden die Sollstauchstellen verschieden stark ausgebildet, so kann der Stauchvorgang derart gesteuert werden, daß die Verformungen nacheinander erfolgen und z.B. eine Zwischenkontrolle der Anordnung möglich ist.

Bei einen hydraulischen Wagenheber mit in einem Fußstück befestigtem führungsrohr für eine ausfahrbare Heberstange und mit einem Pumpenrohr sind die ^nden von Führungsrohr und Pumpenrohr mit dem Fußstück durch Stauchen je einer mittels Verringe-

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rung der v/andstärke des Röhrendes erzielten, ringsumlaufenden Sollstauchstelle verbunden, deren Stauchwulst in eine liingnut des Gußstückes hineingepreßt ist. Auf diese Weise können Führungsrohr und Pumpenrohr mit dem Gußstück in einem oder mehreren Arbeit:;schritten miteinander verbunden werden, ohne daß aufwendige Verbindungsmittel, wie z.B. Gewinde, vorgesehen werden müssen.

Bei einem Wagenheber mit einer druckmittelseitig durch ein Kolbenendstück verschlossenen Heberstange und einem das Führungsrohr umgebenden, an diesem und am Fußstück befestigten Außenzylinder sind in vorteilhafter Weise auch das Kolbenendstück mit der Heberstange und/oder das obere Ende des Führungsrohres mit dem Außenzylinder durch dtauchen verbunden.

Das Verfahren wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a bis Id miteinander durch das erfindungsgemäße

Verfahren zu verbindende Teile, nämlich ein oberes Endstück in Fig. 1a für einen Zylinder in Fig. 1b, der mit zwei unterschiedlich ausgebildeten Fußendstücken gemäß Fig. 1c, Fig. 1d zu verbinden ist, Fig. 2a die zusammengefügten Bauteile der Fig. 1a bis 1c, Fig. 2b das untere Ende des Zylinders mit ö em Fußteil

gemäß Fig. 1b und
Fig. 3 einen hydraulischen Wagenheber, bei d em mehrere

Bauteile nach dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verbunden sind.

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Der in Pig. 1b dargestellte Hydraulikzylinder 10 soll mit seinem oberen Ende 11 mit dem Endstück 12 und mit seinem unteren Ende 13 mit einem Gußstück 14 verbunden werden, Daa obere Ende 11 des Hydraulikzylinders besitzt eine Sollstauchstelle 15, bestehend aus einer Ringnut 16 im Außenmantel des Zylinders. Im unteren Ende 13 ist eine Sollstauchstelle 17 vorgesehen, bestehend aus einer in die Stirnseite des Zylinders z.B. eingedrehten Innennut 18, die den Innendurchmesser des Zylinders an dieser dteile vergrößert.

Das obere Endstück 12 wird mit seinem dem Zylinder zugewandten Ende in letzteren eingeschoben, bissein Flansch 19 auf der Stirnseite dea Endes 11 aufsitzt. Der Außendurchmesser des in den Zylinder einzuschiebenden Bereichs ist dem Innendurchmesser des Zylinders angepaßt, welcher zwei Außenringnuten 20,21 trägt, von denen die Ringnut 20 entsprechend der Höhe der Ringnut 16 des Zylinders angeordnet wird. Das Endstück ist hohl, damit a»B. eine Kolbenstange in das Innere des Zylindera hineinragen kann.

Das Gußstück 14 besitzt, wie auoh daa ffußatück 14* der Fig* 1d, eine Stellfläche oder Abachlußplatte 23 mit einem ringförmigen Sockel 24 zur Aufnahme dea unteren Endes 13 des Hydraulikzylinders 10. Der Innendurchmesser dea Ringaookelg iat geringfügig größer ala der Außendurchmeaser des Zylindera und beim Zusammenstecken beider ϊθϋθ komut die Sollstauchstelle 17 auf Höhe der Ringnut 25 zu liegen, da der Zylinder gegen die Endfläche 26 der Ausnehmung des Söckela 24 stößt·

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In Pig. 2a, b ist der Hydraulikzylinder 10 mit dsm oberen Endstück 19 bzw. dem Fußstück 14» 14' zusammengesteckt und durch Stauchen verbunden worden. Beim Stauchen hat sich der Zylinder an der Sollstauchatelle 15 infolge seiner verringerten Wandstärke deformiert und einen Wulst 27 gebildet, der sich ringsum in die Nut 20 des Endstückes 19 gelegt hat. Da3 Endstück kann damit nicht mehr aus dem Zylinder herausgezogen werden. In Fig,2a ist ferner ein'Dichtring 28 in der Ringnut 21 des Endstückes dargestellt, der die Aufgabe hat, den Innenraum des Hohlzylinders gegen Flüasigkeitsdurchtritt an der Verbindungsstelle der beiden durch Stauchen verbundenen Bauteile zu schützen.

Die im unteren i'eii der Fig, 2a dargestellte Verbindung zwischen Zylinder 10 und Fußstück 14 zeigt den durch Jtauchen dea Zylinders hergestellten , in die Hingnut 25 hineinragenden Wulst 30, der den Dichtring 29 derart quetscht, daß der Innenraum des Zylinders 10 gegen Flüssigkeitsdurchtritt an dieser Verbindungsstella abgedichtet ist.

w Der Dichtring wird vor dem Zusammenstecken von Zylinder und Fußstüok in die Hingnut 25 eingelegt. In Jig. 2b ist ein Dichtring 31 in die ßingnut 32 aes Pußatückes 14' vor dem Zu- ^: aamiaenatecken von 2ylihder und Fußatück eingelegt und dichtet, ohne durch den Wu^.gt der StauchstellQ verquetscht zu sein.

Der in Fig.'3 dargestellte hydraulische Wagenheber begitat ein FuÖstüeJfc 33, an dem der Äuöenzylinder 34, das Führungsrohr 35 mit der ausfahrbaren Heberatange 36 und das Pumpenrohr befestigt sind. Im Pumpenrohr 37 befindet sich ein von einem niok* dargsgitsHtiin PumpsnaobWQiagöl tifcer die üohwengellaache

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und den Zapfen 39 auf- und abbewegbarer Pumpenkolben 38 mit einem nachgiebigen endstück 61. Ton dieser Pumpe wird das liydraulikmittel durch das Leitungssystem 41 und das Rückschlagventil 42 in bekannter weise in den Innenrauia 43 unterhalb der mit einem Kolbenendstück 44 versehenen Iieberstange j>6 gepumpt. Der Ringspalt 45 zwischen Führungsrohr 35 und Heberstange 36 ist von einer durch einen Anpreßteller 47 beaufschlagten Dichtung 46 vor uem i-Lingbund des ZolbenenöStückes gegen Druckiaitteldurchtrxtt abgedichtet. Lecköl kann üb~r den Lecköldurchtritt 48 in den Vorratsringraum 49 zwischen Auisenzylinder 34 und Führungsstange '35 abfließen. Das jiolbenendstücK 44 ist in das untere Lnde der üeberstange 36 feat eingebaut, während aus dem oberen Ende die .anstellspindel 51 mit öem Auflagerstück 50 zum Anstellen des letzteren ^.B. an das Fahrgestell des zu heoenden V/agens herausgedreht werden kann, bevor das Ausfahren der Eeberstange durch Betätigen der Pumpe des Wagenhebers erfolgt. Der Außenzylindcr 34 umgibt das Führungsrohr 35 mit Abstand und ist durch die Dichtringe 52, 53 am Führungsrohr bzw. am Fußstüc±: gegen Flüssigkeitsaustritt abgedichtet. Die Dichtringe 54, 55 sorgen für ^huichtung der Heberstange im Führungsrohr bzw. des Pumpenrohres im Fufjotück.

Führungsrohr und Pumpenrohr werden im Fußstück durch stauchen befestigt, xndem dabei an den nohren nach außen weisende Ringv/ülste 5ύ, 57 gebildet werden, die sich in vorher eingearbeitete liingnuten des Fußstückes pressen. Auch das Kolbcnendütück 44 und die Heberstange 36 bzw. das Führungsrohr 35

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und der ---ußenzylinder 34 sind durch oiauchen miteinander verbunden, wobei ningwülste 58, 55" gebildet werden, '.velche sich in die x.in^nut 60 legen bzv/. den Außenzylinier derart umirlaimern, daß ein Lösen beider Teile nicht mehr serlich ist. .anstelle der Rininvulst 59 kennte auch ein in das Führungsrohr J5 eir.reeetz.ter und das Auienrohr ge.£en axiales beziehen sichernder ^prencring ver;7Ei:det werden. Bei Grro£serienLerstelIung dürfte das Stauchen aber vorteilhafter sein, da sur Befestigung der wesentlichen Bauteile des Wagenhebers gemä£ Pig. 3 sowieso vorv,'iegend gestaucht bzv/, gepreist wird.

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. !Verfahren zum Befestigen von Endstücken an Zylindern, insbe-— sondere-Hydraulikzylindern, bei dsm Endstück und Zylinder zusammengesteckt und durch Verformung unlösbar miteinander ■verbunden 7/erden, dadurch gekennzeichnet, daß an einem (10,36,37) der beiden (10,36,37 und 19,14,14¹ ,33) miteinander zu verbindenden i'eile eine durch Verringerung der ',/andsrärke erzielte, ringsumlaufende Sollstauchstelle (15,17) vorgesehen ist, welche beim Stauchen einen sich in eine xlingnut (20,25) des anderen Teiles (19, 14,14',33) einlegenden »7ulst (27,30,56,57,5c) bildet.

2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch .gekennzeich· net, daß für ein auf der Innenseite des Zylinders (10) zu b-fscstigendes undstück (19) eine Auliennut (16) des Zylinders und für ein auf der Außenseite des Zylinders angeordnetes Endstück (14,H') eine Innennut (25) als Sollstauchstelle (15- bzw. 17) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch ^ekennzeichnet, daß als Sollstauchatelle eine in der Stirnseite des Zyliniera (10) angeordnete dingnut (ld) verwendet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bia 3,dadurch g e icennzeicnnct , daß vor dem Stauchen ein Dichtring (29) in die den Wulst (30) aufnehmende Ringnut (25) eingelegt wird.

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5. Verfahren n^ch Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, da3 bei einem mit zv/ei indstücken (I9>1r) zu Terbir.ien:.~.i Zylir.der (10) beide äollstauchsteilen in einen: arbeitsgang v..r-•fornt werden. ■ -

6. Hydraulikwagenheber mit in eines: iufistüCK befes^itrea F^ihz-ungsrohr für eine auafahrbare Eeberstaiige und mit einem Puapenrchr, dadurch gekennzeichnet, daß die Znden von führungsrohr (35) und Pumpenrohr (37) nit dea ?uiatück (33) durch Stauchen je einer mittels Verringerung ier ,ianistärke des S.zc.rendes erzielten, ringaumlaufenden ooli3tauen3ti=lie verbunden sind, .deren otauchwulst (5c,57) in eini --iingniit i«3 iu^stLio^es hineingepreit ist.

7· Hydraulikv/agenneber nach -Anspruch 5, mit ~;inzr durch ein Kolbenendstück verschlossenen I-ieberit^rige uni eir.e^. das Führungsrohr unigebenden, an diesem und λζ. i'uöotücr; befestigten Außenzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Kolbenendstück (4-4) mit der Heberstange {5S) und/cd^r das obere Znde des ii'ührungsrohres (35) mit dem „-..uüensyiini er ..3^) durch dtauchen verbunden ist bzw. sind.

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