DE4407261A1 - Kolben-Zylinderaggregat und Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen eines Kolben-Zylinderaggregates - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen eines Kolben-Zylinderaggregates nach dem Oberbegriff von Patentan­ spruch 1.

Aus der DE 41 12 956 ist ein Verfahren zum Verschließen eines Schwingungsdämpfers bekannt, bei dem mittels dreh- und schwenkbarer Rollen die Zylinderrohrwandung umgebördelt und glatt gewalzt wird. Gerade bei kleinen Zylinderrohrdurchmes­ sern und größeren Wandstärken ist die Grenze der Anwendung erreicht, da die zum Verwalzen nötigen Axialkräfte auf einem sehr hohen Niveau liegen.

Aus dem Gm 83 11 750 ist ein Schwingungsdämpfer bekannt, bei dem das Zylinderrohr Querschnittsreduzierungen aufweist, um über radial zustellbare Verschließwerkzeuge eine partielle Umbördelung des Zylinderrohres zu ermöglichen. Die Quer­ schnittsreduzierung bedeutet einen maßgeblichen Verlust an Belastbarkeit, der nur durch eine noch größere Wandstärke ausgeglichen werden kann, so daß das eigentliche Zylinderrohr überdimensioniert ist. Versuche ohne die Querschnittsreduzie­ rungen ergaben unzulässige Risse am Übergang der partiellen Umbördelung zu den benachbarten Wandungsteilen des Zylinder­ rohres.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung eines Verschließverfahrens bei dem unabhängig von den Abmessungen des Zylinderrohres ein rißfreies Verschließen des Kolben-Zy­ linderaggregates ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem das Zylinderrohr einen kegelstumpfartigen, umlaufenden Rand auf­ weist, der durch partielle Schließflächen in einzelne Kegel­ stumpfeinzelflächen unterteilt wird.

Vorteilhafterweise treten keine Rißprobleme auf. Neben den Schließflächen kann der Kegelstumpf axiale Kräfte aufnehmen, die während des Dämpfbetriebes auftreten.

Im Gegensatz zum aufgezeigten Stand der Technik bildet der Kegelstumpf vorteilhafterweise gegenüber der Kolbenstangen­ führung eine umlaufende Dichtkante. Grundsätzlich läßt sich eine Dichtkante relativ leicht abdichten, oder umgekehrt be­ trachtet dichtet eine Dichtkante besonders gut, da sie keine Unebenheiten aufweist, die eine Leckage mit sich bringen kann. Durch den Kegelstumpf entstehen auch keine Toleranzprobleme, beispielsweise bei einem Zweirohrdämpfer mit einem Druckrohr, auf das sich die Kolbenstangenführung abstützt, so daß Längentoleranzen auftreten können. Die Dichtkante verlagert sich in Abhängigkeit der Druckrohrlänge axial auf dem Zylin­ derrohr.

Des weiteren ist vorgesehen, daß zwischen den Schließflächen und den Kegelstumpfeinzelflächen Übergänge vorliegen. Die Übergänge verfestigen den Verschluß des Kolben-Zylinderaggre­ gates zusätzlich in hohem Maße.

Für eine ausreichende Festigkeit ist vorteilhafterweise vor­ gesehen, daß das Zylinderrohr eine konstante Wandstärke auf­ weist. Die Herstellung des Zylinderrohres vereinfacht sich, da keine Wandstärkenreduzierungen oder sonstige Bearbeitungs­ schritte nötig sind.

Um ein Kolben-Zylinderaggregat der beschriebenen Art herstel­ len zu können, formt ein Kegelwerkzeug den Rand des Zylinder­ rohres zu einem Kegelstumpf um, in den anschließend mindestens ein Sickenstempel getrieben wird, so daß partielle Schließflächen entstehen. Die aus dem genannten Stand der Technik bekannten Rißprobleme treten bei diesem Verfahren nicht mehr auf. Ebenfalls reduzieren sich die axial wirkenden Umformkräfte auf ein vertretbares Maß, ohne daß sich die Dichtheit oder die aufnehmbaren Kräfte des Verschlusses ver­ ringert.

Für besonders schwierige Abmessungen des Zylinderrohres, ins­ besondere seines Randes, wird vorteilhafterweise in einem vorgeschalteten Verfahrensschritt der Rand des Zylinderrohres geglüht. Die Fließfähigkeit des Materials erhöht sich, so daß sich im gleichen Maße die Umformkräfte verringern.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Ke­ gelwerkzeug von einer axial verstellbaren Glocke gebildet wird, deren Umformfläche eine konische Kontur aufweist. Durch diese Ausführung können die in der DE 41 12 956 beschriebenen Abhängigkeiten des Kippunktes vermieden werden, so daß größer Toleranzen des Randes keinen wirksamen Einfluß auf die Quali­ tät der Verschließung des Kolben-Zylinderaggregates haben.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die einzige Figur zeigt einen oberen Abschnitt eines Kolben- Zylinderaggregates 1 in der Ausführung eines Zweirohrdämpfers. Eine Kolbenstangenführung 3 verschließt einen Zylinder 5 und ein Druckrohr 7, wobei die Kolbenstangenführung 3 eine Kol­ benstange 9 zentriert. Die Abdichtung des Kolben-Zylinderag­ gregates 1 erfolgt über eine Kolbenstangendichtung 11.

Im fertigmontierten Zustand wird das Kolben-Zylinderaggregat 1 in eine Vorrichtung gestellt, wobei sich ein offener Rand 13 des Zylinderrohres 5 mit einer konstanten Wandstärke über die Kolbenstangenführung 3 axial erstreckt. In einem ersten Ver­ fahrensschritt wird ein Kegelwerkzeug 15 angesetzt, das den in diesem Ausführungsbeispiel, gesamten Rand 13 zu einem Kegel­ stumpf 14 umformt. Das Kegelwerkzeug 15 weist eine Auffädelungsschräge 17 auf, die in einen Führungs- bzw. Zen­ trierabschnitt 19 übergeht. Es schließt sich eine konische Kontur 21 an, die die eigentliche Umformung ausführt. Eine zentrale Öffnung 23 schafft den Durchlaß für die Kolbenstan­ ge 9. Das Kegelwerkzeug 15 stellt eine Glocke dar, die axial zum Kolben-Zylinderaggregat 1 in die Arbeitsposition ver­ schoben werden kann.

Durch die Axialbewegung in Verbindung mit der Kegelstumpfum­ formung entsteht eine Dichtkante 25, die unabhängig ist von den Längentoleranzen δ_L1 des Druckrohres δ_L2 der Kolben­ stangenführung 3 und des Zylinders 5. Die Dichtkante 25 ver­ lagert sich axial maximal um δ_S/2 je nach dem Zusammenwirken der Einzellängentoleranzen, ohne jedoch einen nachteiligen Einfluß auszuüben.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird mindestens ein fingerartiger Sickenstempel 27 von radial außen in den Kegel­ stumpf 15 getrieben, so daß, auf den Umformungen verteilt, partielle Schließflächen 29 entstehen. Dabei bestimmt der Sickenstempel die Breite der Schließflächen 29. Der Sicken­ stempel 27 kann aus radialverstellbaren Werkzeugen oder einem axial beweglichen Sickenstempel 27a, ähnlich wie das Kegel­ werkzeug 15, ausgeführt sein. Zur Verformung des Randes 13 weist der Sickenstempel 27a mehrere am Innendurchmesser ange­ ordnete fingerartige Ausbildungen 27b auf. Zwischen den par­ tiellen Schließflächen 29 und den Kegelstumpfeinzelflächen 31 bilden sich rißfreie Übergänge 33. Diese Übergänge 33 verfe­ stigen in hohem Maße den Verschluß des Kolben-Zylinderaggre­ gates.

Für besonders schwer umformbare Materialien hat es sich her­ ausgestellt, daß in einem vorgeschalteten Verfahrensschritt der Rand 13 des Kolben-Zylinderaggregates 1 geglüht werden soll.

Claims (7)

1. Kolben-Zylinderaggregat, insbesondere ein Schwingungs­ dämpfer, der ein Zylinderrohr umfaßt, in dem eine Kol­ benstange axial beweglich angeordnet ist, wobei die Kol­ benstange durch eine das Zylinderrohr abschließende Kol­ benstangenführung mit Dichtung geführt wird, wobei ein Verschließwerkzeug einen gegenüber der Kolbenstangenfüh­ rung überstehenden Rand umbördelt, dadurch gekennzeich­ net, daß das Zylinderrohr (5) gegenüber der Kolbenstan­ genführung (3) einen kegelstumpfartigen, umlaufenden Rand (13) aufweist, der durch partielle Schließflä­ chen (29) in einzelne Kegelstumpfeinzelflächen (31) un­ terteilt wird.

2. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kegelstumpf (14) gegenüber der Kolben­ stangenführung (3) eine umlaufende Dichtkante (25) bil­ det.

3. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den Schließflächen (29) und den Kegelstumpfeinzelflächen (31) Übergänge (33) vorliegen.

4. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zylinderrohr (5) eine konstante Wand­ stärke aufweist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Kolben-Zylinderaggregates nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kegel­ werkzeug (15) den Rand (13) des Zylinderrohres (5) zu einem Kegelstumpf (14) umformt, in dem anschließend min­ destens ein Sickenstempel (27) getrieben wird, so daß partielle Schließflächen (29) entstehen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorgeschalteten Verfahrensschritt der Rand (13) des Zylinderrohres (5) geglüht wird.

7. Vorrichtung für eine Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelwerkzeug (15) von einer axial verstellbaren Glocke gebildet wird, deren Umform­ flächen (21) eine konische Kontur aufweist.