DE2948391A1 - Kolben-zylinder-aggregat mit einem im wesentlichen rohrfoermigen behaelter - Google Patents

Kolben-zylinder-aggregat mit einem im wesentlichen rohrfoermigen behaelter

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Description

FICHTEL & SACHS AG - SCHWE
PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG
Kolben-Zylinder-Aggregat mit einem im wesentlichen rohrförmigen Behälter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kolben-Zylinder-Aggregat mit einem im wesentlichen rohrförmigen Behälter, an dessen Ende die Kolbenstange zum Innenraum hin abgedichtet und eine Kolbenstangenführung durch Verformung des Behälterendes befestigt ist.
Derartige Aggregate sind insbesondere als Zweirohr-Schwingungsdämpfer bekannt, wobei der innerhalb des Behälters angeordnete Zylinder zwischen Kolbenstangenführung und einem Bodenteil eingespannt ist. Das Verschließen dieser Aggregate erfolgt durch Verrollen des Behälterendes, so daß das umgebördelte Ende gegen die Kolbenstangenführung in axialer Richtung gedrückt wird. Um zwischen dem Zylinder und der Kolbenstangenführung bzw. zwischen Zylinder und Bodenteil einen einwandfreien, dichten Verbund zu erzielen, ist eine zwischen diesen Teilen wirkende Vorspannkraft erforderlich. Ist diese Vorspannkraft nicht groß genug, so bilden sich Durchflußkanäle, die ein ungewolltes Durchtreten der Dämpfflüssigkeit von den Arbeitsräumen in den Ausgleichsraum ermöglichen und so die Dämpfwirkung der Schwingungsdämpfer beeinträchtigen.
Bei Schwingungsdämpfern mit hoher Dämpfkraft ist es bekannt, zwischen den Zylinder und die Kolbenstangenführung sowie zwischen Zylinder und Bodenteil jeweils einen Dichtring einzufügen, der beispielsweise aus Weicheisen besteht. Infolge der hohen auftretenden Kräfte ist auch hiermit keine einwandfreie Dichtwirkung sichergestellt. Andererseits kann die zur Dichtung zwischen Kolbenstangenführung sowie Bodenteil und Zylinder erforderliche Vorspannkraft nicht durch unbegrenzte Anwendung von Axialdruck beim Verrollen beigebracht werden, da hierdurch die Gefahr der Zerstörung von Teilen besteht.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorspannung zwischen Zylinder und Kolbenstangenführung sowie zwischen Zylinder und Bodenteil auf einfache Weise bei bereits verschlossenen Kolben-Zylinder-Aggregaten zu erzielen bzw. eine bereits bestehende Vorspannung zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß der Behälter eine umlaufende Eindrückung aufweist, welche sich über einen großen axialen Bereich erstreckt und diese Eindrückung nach dem Verschließen des Behälters angebracht wird. Eine solche Einschnürung kann gewindeähnlich ausgeführt sein und muß jedoch mindestens einen vollen Gang oder ein mehrfaches davon betragen. Zur Herstellung der Eindrückung wird lediglich eine im wesentlichen senkrecht zur Behälterachse wirkende Kraft auf den Behälter ausgeübt und damit die erforderliche Vorspannung zwischen Zylinder und Kolbenstangenführung bzw. zwischen Zylinder und Bodenteil erhalten. Diese wirkungsvolle Maßnahme gestattet somit auf einfache Weise und ohne zusätzliche Bauteile eine einwandfreie Dichtwirkung an den Einspannstellen des Zylinders.
Erfindungsgemäß wird die Eindrückung durch mindestens eine tonnenförmig gewölbte Rolle gebildet. Das dadurch in Achsrichtung auftretende Zusammenziehen des Behälters spannt den Dämpfer in der gewünschten Weise vor, wobei die Eindrückung selbst durch ein sehr einfaches Werkzeug hergestellt wird. Wenn - wie ein weiteres Merkmal der Erfindung zeigt - die Rollenachsen parallel zur Zylinderachse angeordnet sind, wird eine Eindrückung erzielt, die in sich geschlossen ist, d. h., ohne Steigung an der Behälteraußenwand verläuft.
Die Rolle selbst ist ein sehr einfaches Werkzeug, denn diese weist eine im Längsschnitt in der Achsebene verlaufende Außenfläche auf, die im wesentlichen durch einen Kreisbogen mit großem Radius gebildet ist. Die Oberfläche dieser Rolle ist üblicherweise glatt ausgeführt, jedoch ist bei angetriebener Rolle es entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung vorteilhaft, die Lauffläche der Rolle geriffelt auszubilden.
Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Anpreßkraft der Rolle ungefähr proportional der gewünschten Vorspann-
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..f
kraft zwischen Kolbenstangenführung und Zylinder gesteuert, somit wird auf einfache Weise die erforderliche Vorspannkraft erzielt, wobei eine möglichst kurze Umformzeit angestrebt wird.
Wie ein weiteres Merkmal der Erfindung zeigt, weisen die Rollen eine elastische Abstützung bezüglich der Zustellbewegung auf. Unrundheiten des Behälters werden auf diese Weise von den Rollen aufgenommen, so daß bei der Herstellung der Eindrückung am zylindrischen Teil des Behälters eine Faltenbildung mit Sicherheit vermieden wird.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles noch ausführlicher erläutert:
Die Zeichnung zeigt einen Zweirohr-Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einer in sich geschlossenen, umlaufenden Eindrückung sowie das Werkzeug zur Herstellung dieser Eindrückung.
Der dargestellte Zweirohr-Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge weist einen Kolben 1 auf, der mit der Kolbenstange 1I fest verbunden ist, während der Kolben 1 auf der Innenfläche des Zylinders gleitet und mit Dämpfventilen versehen ist. Mittels der Kolbenstangendichtung 5 ist die Kolbenstange 4 zum Innenraum des Schwingungsdämpfers abgedichtet. Die Kolbenstangendichtung 6 weist einen Ansatz 7 auf, der dem Innendurchmesser des Zylinders 2 angepaßt ist und zur Aufnahme und Zentrierung des Zylinders 2 dient. Am anderen Ende des Zylinders 2 befindet sich das Bodenteil 8, welches ebenfalls mit einem Absatz zur Zentrierung des Zylinders versehen ist und gleichzeitig das Bodenventil des Schwingungsdämpfers aufnimmt. Der Behälterboden ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit dem Behälter 3 verschweißt. Zum Verschließen des Stoßdämpfers wird das obere Ende des Behälters 3 durch Verrollen umgebördelt. Zur Bildung der Umbördelung 9 wird somit ein Axialdruck auf das Schwingungsdämpfergehäuse ausgeübt, wobei die Kolbenstangenführung 6 eine Axialkraft über den Zylinder 2 und das Bodenteil 8 auf den Boden des Behälters 3 ausübt. Bei ungenügender axialer Verspannung des Zylinders 2 bilden sich zwischen dem Ansatz 7 der Kolbenstangenführung 6 und dem Zylinder 2 sowie zwischen der Zentrierung des Bodenteiles 8 und dem Zylinder 2 Durchflußkanäle, die ein ungewolltes Durchströmen von Dämpfflüssigkeit
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• jr-
aus den Arbeitsräumen im Zylinder 2 in den Ausgleichsraum zwischen dem Zylinder 2 und dem Behälter 3 bewirken, wodurch die Dämpfwirkung des Schwingungsdämpfers beeinträchtigt wird.
Zur Erhöhung der Vorspannkraft zwischen Zylinder 2 und Kolbenstangenführung 6 sowie zwischen Zylinder 2 und Bodenteil 8 wird mit Hilfe einer Rolle 12 eine Eindrückung 10 im Behälter 3 angebracht. Diese Rolle 12 ist in einem Rollenlager lH geführt und wird durch eine radial auf die Behälterachse wirkende Kraft gegen den Behälter 3 gedrückt. Die Anpreßkraft der Rolle 12 ist ungefähr proportional zur gewünschten Vorspannkraft gewählt, wobei darauf zu achten ist, daß die Umformzeit möglichst kurz ist, um ein Fließen des Werkstoffes zu vermeiden. Diese Eindrückung 10 weist eine relativ große axiale Länge auf, während die Eindrücktiefe 11 gering ist. Diese Außenkontur 13 der Rolle 12 ist schwach gekrümmt und wird beispielsweise durch einen Kreisbogen mit einem Radius von 200 mm gebildet. Der Übergang dieser Außenkontur 13 zu den Stirnseiten der Rolle 12 erfolgt durch einen Radius kleineren Durchmessers. Die relativ große axiale Erstrekkung der umlaufenden und in sich geschlossenen Eindrückung 10 bewirkt eine Verkürzung des Behälters 3 und dadurch eine entsprechende Vorspannung zwischen Zylinder 2 und Kolbenstangenführung sowie Bodenteil 8. Die Stirnseiten des Zylinders 2 werden somit fest gegen die entsprechenden Gegenflächen der Kolbenstangenführung 6 und des Bodenteiles 8 gedrückt, so daß eventuell bestehende, ungewollte Durchtrittskanäle verschlossen werden. Der Einfachheit halber wurde in dieser Figur lediglich eine Rolle 12 eingezeichnet. Vorteilhafterweise werden hier mehrere derartige Werkzeuge am Umfang verteilt angeordnet. Zur Erzielung der Vorspannung sind keine in Achsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit wirkenden Kräfte erforderlich.
Die dargestellte Rolle 12 besitzt eine glatte Oberfläche, jedoch kann diese Rolle 12 ohne weiteres mit geriffelter Oberfläche versehen sein, wodurch der Schlupf zwischen Rolle 12 und Oberfläche des Behälters 3 verringert wird. Zur Herstellung der Eindrückung 10 ist es unerheblich, ob die Rolle 12 oder der Behälter 3 zur Ausführung der Rotationsbewegung angetrieben wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Rollenlager 14 gleichzeitig als Kolben einer Hydraulikeinheit ausgebildet. Die Hydraulikflüssig-
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keit wird durch den Zuführungskanal 16 des Hydraulikzylinaere 15 zu- bzw. abgeführt. Vorteilhaft bei einer solchen hydraulischen Zustellbewegung ist, daß durch die Hydraulik eine gewisse elastische Abstützung der Rollen erzielt wird und damit Unrundheiten des Behälters 3 ohne Faltenbildung im Bereich der Eindrückung 10 aufgenommen werden.
Die axiale Länge der Rollen 12 bzw. der Eindrückung 10 ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführung beschränkt, sondern kann weitgehend verlängert werden. Die Eindrücktiefe 11 ist üblicherweise wenige zehntel Millimeter bis etwa 1 mm.
Abweichend von der dargestellten Ausführungsform ist es ohne weiteres denkbar, die Eindrückung 10 auch schraubenförmig auf dem Behälter 3 anzubringen, wobei die Eindrückung mindestens einen vollen Gang oder ein mehrfaches davon beträgt. Im Gegensatz zur dargestellten Ausführung, bei der die Achse der Rolle 12 parallel zur Achse des Behälters 3 verläuft, wird hier die Rollenachse zur Behälterachse geneigt. Die Eindrückung kann ohne weiteres auch über die gesamte Länge des nicht eingespannten, zylindrischen Teiles des Behälters 3 verlaufen. Dies wird mit einer Rolle mit entsprechend großer axialer Länge erzielt.
Zum Anbringen der Eindrückung 10 wird vorteilhafterweise das Rollenlager I1I durch Zuführung von Hydraulikmedium in den Hydraulikzylinder 15 mit einer eingestellten Kraft gegen den Behälter 3 gedrückt und nach einer bestimmten Zeit zurückgefahren. Der Weg des Rollenlagers 14 ist dabei nicht begrenzt.
31.10.1979
TIPP-I Be/whm-
130023/0389

Claims (7)

  1. FICHTEL & SACHS AG - SCHWEI
    wnv
    PATENTANSPRÜCHE
    (1. Kolben-Zylinder-Aggregat mit einem im wesentlichen rohrförmigen Behälter, an dessen Ende die Kolbenstange zum Innenraum hin abgedichtet und eine Kolbenstangenführung durch Verformung des Behälterendes befestigt ist, dad. gek., daß der Behälter (3) eine umlaufende Eindrückung (10) aufweist, welche sich über einen großen axialen Bereich erstreckt und diese Eindrückung (10) nach dem Verschließen des Behälters (3) angebracht wird.
  2. 2. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dad, gek., daß die Eindrückung (10) durch mindestens eine tonnenförmig gewölbte Rolle (12) gebildet wird.
  3. 3. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 und 2, dad. gek., daß die Achsen der Rollen (12) parallel zur Behälterachse angeordnet sind.
  4. 4. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 3, dad. gek., daß die Rolle (12) im Längsschnitt eine in der Achsebene verlaufende Außenkontur (13) aufweist, die im wesentlichen durch einen Kreisbogen mit großem Radius gebildet ist.
  5. 5. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 4, dad. gek., daß die Lauffläche der Rolle (12) geriffelt ausgebildet ist.
  6. 6. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 5, dad. gek., daß die Anpreßkraft der Rolle (12) ungefähr proportional der gewünschten Vorspannkraft zwischen Kolbenstangenführung (6) und Zylinder (2) gesteuert ist.
  7. 7. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 6, dad, gek., daß die Rollen (12) eine elastische Abstützung (Hydraulikzylinder 15, Rollenlager 14) bezüglich der Zustellbewegung aufweisen, 130023/0389
    TIPP-I Be/whm- ORIGINAL INSPECTED 31.10.1979
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