WO2012168023A2 - Zylinder, insbesondere für einen schwingungsdämpfer mit radialen anschluss-stutzen - Google Patents

Zylinder, insbesondere für einen schwingungsdämpfer mit radialen anschluss-stutzen Download PDF

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    • F16F9/3271—Assembly or repair

Definitions

  • the invention relates to a cylinder, in particular for a vibration damper according to the preamble of patent claim 1.
  • a cylinder should have a radial connecting piece.
  • an adjustable vibration damper with an externally arranged damping valve can be mentioned.
  • an outer cylinder is designed with a comparatively short centering, which is integrally formed from the wall of the cylinder.
  • a connection sleeve is inserted, which is pressure-tight manner by means of a frontally placed on the centering weld.
  • Zentrierstutzen must be formed from the cylinder.
  • the total length of the nozzle can be varied over the length of the connecting sleeve.
  • a disadvantage is that there is a relatively long weld, which requires a large time cycle in the production. Furthermore, the weld seam must be thoroughly reworked, so that no spatter gets into the pipe socket and possibly clog valve paths in a vibration damper.
  • DE 44 23 515 A1 relates to a vibration damper with an external adjustable damping valve, which is arranged in a pipe socket.
  • the pipe socket is welded to the outside of the cylinder.
  • the cylinder itself has no radial Anformung and can therefore be easily manufactured. For the weld between the pipe socket and cylinder requires a greater effort, since the
  • Weld has a spatially curved course.
  • the object of the present invention is to realize a pipe socket on a cylinder, wherein a weld is dispensable.
  • the object is achieved in that the pipe socket is connected via a positive connection with the centering.
  • the big advantage is that there is no need to perform a weld that requires reworking.
  • any combination of materials can be chosen because the weldability is not a selection criterion.
  • the pipe socket is guided on the outside on the centering.
  • the pipe socket is located on the front side of the cylinder and therefore does not have to be positioned axially.
  • the pipe socket has a form-locking ring. At the relatively short Zentrierstutzen no special projections must be made.
  • a seal is chambered on the inner diameter of the form-locking ring.
  • the form-locking ring (19) has an inner groove which forms the positive connection with centering.
  • the advantage of this variant is that a comparatively short centering can be used, in which the risk of cracking is very low.
  • the form-locking ring may have a clamping surface on which at least partially rests a reshaped edge region of the centering neck.
  • the clamping surface is formed by a side surface of the form-locking ring.
  • the clamping surface is designed to run obliquely relative to a main axis of the pipe socket, since the risk of cracking in the forming region of the centering nozzle is minimized.
  • the wall thickness of the centering is thinner than the wall thickness in a pipe portion of the cylinder.
  • an end-face contact surface of the pipe socket is adapted to the outer profile of the cylinder.
  • FIG. 1 shows a cylinder 1 with a wall thickness S1 which is constant in the region of an intended pipe socket 3. Also, the inner and the outer diameter can be made constant. In the simplest case, a simple tube can be used. At a defined position, a cutout 5 is introduced into the cylinder 1, FIG. 2, which completely penetrates the wall of the cylinder 1. The diameter is chosen so that a pulling tool can be inserted.
  • FIG. 3 shows the cylinder 1 after a further processing step.
  • a pull tool not shown, based on a main axis 7 of the cylinder 1, a radial centering 9 is made.
  • the wall thickness s 2 of the centering nozzle may be thinner than the wall thickness s 2 in a tube region of the cylinder 1.
  • FIG. 4 shows a pipe socket 13 as a separate component to be fastened on the outer wall of the cylinder 1.
  • An end-face contact surface of the pipe socket is adapted to the outer profile of the cylinder 1.
  • an interlocking ring 19 with an annular groove 21 for a simple O-ring seal 23 can be seen on an inner wall 17 of the pipe socket 13.
  • the pipe socket 13 may, for. B. be made as a forging, which requires only a very small machining finishing.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through the cylinder 1 in the region of the pipe socket 13.
  • the pipe socket 13 is guided on the outside of the centering 9.
  • the centering 9 is designed slightly longer than an axial wall 25 of the form-fitting ring 19, so that an edge 27 of the centering 9 protrudes relative to the wall 25.
  • the form-fitting ring 19 is designed a parallel plane to an end face 29 of the centering 9.
  • a side surface 33 of the form-locking ring 19 extends obliquely to a main axis 31 of the pipe socket.
  • the seal 23 is inserted, which is biased by an outer wall 35 ( Figure 3) of the centering 9.
  • FIG. 6 shows the fully assembled pipe socket 13.
  • the pipe socket 13 is biased axially on the outer wall 33 of the cylinder 1.
  • a pressing tool By means of a pressing tool, at least part of the projecting edge 27 of the centering neck 9 is deformed radially outwards until the deformed area comes to bear against the side surface 33 of the form-fitting ring 19 serving as a clamping surface.
  • the pipe socket 13 is axially secured.
  • a rotational si- Securing the pipe socket via the positive connection between the contact surface 15 and the outer wall 35 of the cylinder first
  • the necking of the centering 9 can be made even when the pipe socket 13 is already placed on the cylinder 1.
  • an interference fit of the centering connecting piece 9 with the form-fitting ring 19 can be achieved even more easily and with smaller tolerance errors.
  • the centering 9 is practically pulled into the form-locking ring 19.
  • FIG. 7 shows an alternative variant of the invention, in which the pipe socket is likewise formed by a positive connection between the centering piece 9 and the form-fitting ring 19. Deviating, however, not the side surface or clamping surface is used as part of the positive connection. Instead, an internal groove, in this case the annular groove 21 for the seal 23, is used for form-locking.
  • the pipe socket 13 When forming the cylinder 3 to form the centering 9, the pipe socket 13 is already positioned on the cylinder 3. With the deformation, a small volume fraction of the material drawn from the cylinder 3 flows into the annular groove 21. You can also use a separate inner groove. Compared to the variant of Figures 5 and 6, the centering 9 can be made shorter, whereby the risk of cracking at the centering 9 decreases significantly.

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Abstract

Zylinder mit einem radialen Rohrstutzen, wobei der Rohrstutzen von einem separaten Bauteil gebildet wird, das mit dem Zylinder druckdicht verbunden ist, wobei der Zylinder einen Zentrierstutzen aufweist, der mit Rohrstutzen verbunden ist, wobei der Rohrstutzen über einen Formschluss mit dem Zentrierstutzen verbunden ist.

Description

Zylinder insbesondere für einen Schwinqunqsdämpfer mit radialen Anschluss-Stutzen
Die Erfindung betrifft einen Zylinder, insbesondere für einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
Vielfach besteht die Anforderung, dass ein Zylinder einen radialen Anschluss- Stutzen aufweisen soll. Beispielhaft ist ein verstellbarer Schwingungsdämpfer mit einem extern angeordneten Dämpfventil zu nennen. So wird in der DE 44 10 522 A1 ein äußerer Zylinder mit einem vergleichsweise kurzen Zentrierstutzen ausgeführt, der einteilig aus der Wandung des Zylinders geformt ist. In die Öffnung des Zentrierstutzens ist eine Anschlusshülse eingeschoben, die mittels einer stirnseitig am Zentrierstutzen platzierten Schweißnaht druckdicht verbunden ist.
Der Vorteil dieser Bauweise besteht darin, dass nur ein relativ kurzer Zentrierstutzen aus dem Zylinder geformt werden muss. Die Gesamtlänge des Stutzens kann über die Länge der Anschlusshülse variiert werden. Ein Nachteil besteht jedoch darin, dass eine relativ lange Schweißnaht vorliegt, die bei der Fertigung einen großen Zeittakt benötigt. Des Weiteren muss die Schweißnaht gründlich nachbearbeitet werden, damit keinesfalls Schweißspritzer in den Rohrstutzen gelangen und ggf. Ventilwege in einem Schwingungsdämpfer verstopfen.
Die DE 44 23 515 A1 betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem externen verstellbaren Dämpfventil, das in einem Rohrstutzen angeordnet ist. Der Rohrstutzen ist außenseitig am Zylinder angeschweißt. Der Zylinder selbst verfügt über keine radiale Anformung und lässt sich deshalb leicht herstellen. Dafür erfordert die Schweißverbindung zwischen dem Rohrstutzen und Zylinder einen größeren Aufwand, da die
Schweißnaht einen räumlich gekrümmten Verlauf aufweist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Rohrstutzen an einem Zylinder zu realisieren, wobei eine Schweißverbindung verzichtbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Rohrstutzen über einen Formschluss mit dem Zentrierstutzen verbunden ist. Der große Vorteil besteht darin, dass keine Schweißnaht ausgeführt werden muss, die einer Nacharbeit bedarf. Des Weiteren können beliebige Materialkombinationen gewählt werden, da die Schweißbarkeit kein Auswahlkriterium darstellt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Rohrstutzen außenseitig auf dem Zentrierstutzen geführt. Der Rohrstutzen liegt stirnseitig auf dem Zylinder auf und muss deshalb nicht mehr axial positioniert werden.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch weist der Rohrstutzen einen Formschlussring auf. An dem relativ kurzen Zentrierstutzen müssen keine besonderen Anformungen vorgenommen werden.
Um ein möglichst einfaches Dichtungsprofil einsetzen zu können, ist am Innendurchmesser des Formschlussrings eine Dichtung gekammert.
Zwischen dem Zentrierstutzen und dem Formschlussring liegt eine Presspassung vor. Damit wird auch die Dichtung bestimmungsgemäß vorgespannt.
Bei einer Ausführungsform weist der Formschlussring (19) eine Innennut auf, die mit Zentrierstutzen den Formschluss bildet. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass ein vergleichsweise kurzer Zentrierstutzen eingesetzt werden kann, bei dem die Gefahr der Rissbildung sehr gering ist.
Alternativ kann der Formschlussring eine Klemmfläche aufweisen, auf der zumindest abschnittsweise ein umgeformter Randbereich des Zentrierstutzens aufliegt. Die Klemmfläche wird von einer Seitenfläche des Formschlussringes gebildet.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Klemmfläche bezogen auf eine Hauptachse des Rohrstutzens schräg verlaufend ausgeführt ist, da die Rissgefahr im Umformbereich des Zentrierstutzens minimiert wird. Um auch die Rissgefahr beim Umformen des Zentrierstutzens zu minimieren, ist die Wandstärke des Zentrierstutzens dünner als die Wandstärke in einem Rohrbereich des Zylinders.
Um rotatorisch angreifende Kräfte am Rohrstutzen einfach abzustützen, ist eine stirnseitige Kontaktfläche des Rohrstutzens dem Außenprofil des Zylinders angepasst. Damit muss die Formschlussverbindung bezogen auf die Hauptachse des Rohrstutzens lediglich axiale Kräfte aufnehmen.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher beschrieben werden.
Es zeigt:
Fig. 1 Zylinder als Halbzeug Fig. 2 Zylinder mit Ausschnitt Fig. 3 Zylinder mit Zentrierstutzen Fig. 4 Ansicht des Rohrstutzens Fig. 5 Montierter Rohrstutzen Fig. 6 Fertigmontierter Rohrstutzen Fig. 7 Rohrstutzen mit Innennut.
Die Figur 1 zeigt einen Zylinder 1 mit einer im Bereich eines vorgesehenen Rohrstutzens 3 konstanten Wandstärke S1 . Auch der Innen- und der Außendurchmesser können konstant ausgeführt sein. Im einfachsten Fall kann ein einfaches Rohr verwendet werden. An einer definierten Position wird in den Zylinder 1 ein Ausschnitt 5 eingebracht, Figur 2, der die Wandung des Zylinders 1 vollständig durchdringt. Der Durchmesser ist derart gewählt, so dass ein Zugwerkzeug eingeführt werden kann.
Die Figur 3 zeigt den Zylinder 1 nach einem weiteren Bearbeitungsschritt. Mit einem nicht dargestellten Zugwerkzeug wird bezogen auf eine Hauptachse 7 des Zylinders 1 ein radialer Zentrierstutzen 9 hergestellt. Die Wandstärke s2 des Zentrierstutzens kann dünner sein als die Wandstärke s2 in einem Rohrbereich des Zylinders 1 .
Die Figur 4 zeigt einen Rohrstutzen 13 als separates Bauteil, das auf der Außenwandung des Zylinders 1 befestigt werden soll. Eine stirnseitige Kontaktfläche des Rohrstutzens ist dem Außenprofil des Zylinders 1 angepasst. Des Weiteren ist an einer Innenwandung 17 des Rohrstutzens 13 ein Formschlussring 19 mit einer Ringnut 21 für eine einfache O-Ringdichtung 23 erkennbar. Der Rohrstutzen 13 kann z. B. als Schmiedeteil hergestellt sein, das nur eine sehr geringe spanende Nachbearbeitung erfordert.
Die Figur 5 zeigt einen Längsschnitt durch den Zylinder 1 im Bereich des Rohrstutzens 13. Der Rohrstutzen 13 ist außenseitig auf dem Zentrierstutzen 9 geführt. Dabei ist der Zentrierstutzen 9 etwas länger ausgeführt als eine axiale Wandung 25 des Formschlussrings 19, so das ein Rand 27 des Zentrierstutzens 9 bezogen auf die Wandung 25 übersteht. Der Formschlussring 19 ist einer parallelen Ebene zu einer Stirnfläche 29 des Zentrierstutzens 9 ausgeführt. Eine Seitenfläche 33 des Formschlussrings 19 verläuft schräg zu einer Hauptachse 31 des Rohrstutzens. In der Ringnut 21 ist die Dichtung 23 eingelegt, die von einer Außenwandung 35 (Figur 3) des Zentrierstutzens 9 vorgespannt wird. Bevorzugt liegt zwischen dem Außendurchmesser des Zentrierstutzens 9 und der axialen Wandung 25 des Formschlussrings 19 eine Presspassung vor.
Die Figur 6 zeigt den fertig montierten Rohrstutzen 13. Mit einer nicht dargestellten Vorrichtung wird der Rohrstutzen 13 axial auf die Außenwandung 33 des Zylinders 1 vorgespannt. Über ein Presswerkzeug wird zumindest ein Teil des überstehenden Randes 27 des Zentrierstutzens 9 nach radial außen umgeformt, bis der umgeformte Bereich auf der als Klemmfläche dienenden Seitenfläche 33 des Formschlussrings 19 zur Anlage kommt. Damit ist der Rohrstutzen 13 axial gesichert. Eine rotatorische Si- cherung des Rohrstutzens erfolgt über die Formschlussverbindung zwischen der Kontaktfläche 15 und der Außenwandung 35 des Zylinders 1 .
In Abwandlung zur Fig. 3 kann die Aushalsung des Zentrierstutzens 9 auch dann vorgenommen werden, wenn der Rohrstutzen 13 bereits auf dem Zylinder 1 aufgesetzt ist. Über diesen Verfahrensschritt kann noch einfacher und mit geringeren Toleranzfehlern eine Presspassung des Zentrierstutzens 9 mit dem Formschlussring 19 erreicht werden. Der Zentrierstutzen 9 wird praktisch in den Formschlussring 19 gezogen.
Die Figur 7 zeigt eine Alternativvariante der Erfindung, bei der der Rohrstutzen ebenfalls durch eine Formschlussverbindung zwischen dem Zentrierstutzen 9 und dem Formschlussring 19 gebildet wird. Abweichend wird jedoch nicht die Seitenfläche bzw. Klemmfläche als Teil der Formschlussverbindung genutzt. Stattdessen wird eine Innennut, in diesem Fall die Ringnut 21 für die Dichtung 23, zur Formschlussbildung verwendet.
Bei der Umformung des Zylinders 3 zur Ausbildung des Zentrierstutzens 9 ist der Rohrstutzen 13 bereits am Zylinder 3 positioniert. Mit der Umformung fließt ein geringer Volumenanteil des aus dem Zylinder 3 gezogenen Materials in die Ringnut 21 . Man kann auch eine separate Innennut verwenden. Im Vergleich zur Variante nach den Figuren 5 und 6 kann der Zentrierstutzen 9 kürzer ausgeführt sein, wodurch die Rissgefahr am Zentrierstutzen 9 deutlich abnimmt.
Bezuqszeichen
Zylinder
Rohrstutzen
Ausschnitt
Hauptachse des Zylinders
Zentrierstutzen
Rohrbereich
Rohrstutzen
Kontaktfläche
Innenwandung
Formschlussring
Ringnut
Dichtung
Wandung
Rand
Stirnfläche
Hauptachse
Seitenfläche
Außenwandung
Volumenanteil

Claims

Patentansprüche
1 . Zylinder (1 ) mit einem radialen Rohrstutzen (13), wobei der Rohrstutzen (13) von einem separaten Bauteil gebildet wird, das mit dem Zylinder (1 ) druckdicht verbunden ist, wobei der Zylinder (1 ) einen Zentrierstutzen (9) aufweist, der mit Rohrstutzen (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrstutzen (13) über einen Formschluss (27; 33) mit dem Zentrierstutzen (9) verbunden ist.
2. Zylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrstutzen (9) außenseitig auf dem Zentrierstutzen (9) geführt ist.
3. Zylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrstutzen (13) einen Formschlussring (19) aufweist.
4. Zylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Innendurchmesser des Formschlussrings (13) eine Dichtung (23) gekammert ist.
5. Zylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zentrierstutzen (9) und dem Formschlussring (19) eine Presspassung vorliegt.
6. Zylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlussring (19) eine Innennut aufweist, die mit Zentrierstutzen (9) den Formschluss bildet.
7. Zylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlussring (19) eine Klemmfläche (33) aufweist, auf der ein zumindest abschnittsweise ein umgeformter Randbereich (27) des Zentrierstutzens (9) aufliegt.
8. Zylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfläche (33) bezogen auf eine Hauptachse (31 ) des Rohrstutzens (13) schräg verlaufend ausgeführt ist.
9. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke (s2) des Zentrierstutzens (9) dünner ist als die Wandstärke (s-i ) in einem Rohrbereich (1 1 ) des Zylinders (1 ).
10. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine stirnseitige Kontaktfläche (15) des Rohrstutzen (13) dem Außenprofil des Zylinders (1 ) angepasst ist.
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