DE19653944B4

DE19653944B4 - Kolben-Zylinder-Aggregat

Info

Publication number: DE19653944B4
Application number: DE19653944A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Großpietsch (FH)
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1996-12-21
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2016-12-22
Also published as: DE19653944A1; US5996468A

Abstract

Kolben-Zylinder-Aggregat, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit einem Zylinder (4) und einem mit einem Stößel (25) verbundenen Kolben (18), wobei eine der Stirnflächen des Kolbens (18) gegen ein Fluid arbeitet, wobei ferner im Gehäuse (1) eine Druckleitung (2) angeordnet ist, weiterbestehend aus mindestens einer den Kolben (18) umgreifenden Dichtung (9, 11), dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) einen Tiefziehkolben (19) und eine in diesem konzentrisch angeordnete Tiefziehbuchse (20) aufweist, die an der von einem Boden (33) des Kolbens (18) wegweisenden Seite eine in axialer Richtung gesehen kurze Verdickung (34) aufweist, die mit dem Tiefziehkolben (19) eine Preßverbindung eingeht, wobei die Tiefziehbuchse (20) in den Tiefziehkolben (18) durch ausreichend große Spielpassung an dem zum Boden (33) hinweisenden Schaft ohne Widerstand einfädelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kolben-Zylinder-Aggregat zur Übertragung von hydraulischen Steuerkräften gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit der DE 195 16 391 A1 ist ein Zylinder für hydraulische Anlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Steuerung von hydraulischen Anlagen bekannt geworden, der ein Zylindergehäuse, einen Kolben, eine mit dem Kolben zusammenwirkende Kolbenstange und eine zwischen Kolbenstange und Zylindergehäuse angeordnete Staubdichtung umfaßt. Insbesondere zeigt die Anordnung gemäß der 3 einen Geberzylinder zur Steuerung eines Kupplungsausrückers über einen Nehmerzylinder. Der Kolben des Geberzylinders besteht aus einem Außenrohr, in das ein Innenrohr eingeschoben wird, wobei das Innenrohr gegen ein elastisches Verbindungsteil zwischen dem Kopf der Kolbenstange und einer Arretierung im Außenrohr des Kolben gepreßt wird, um hydraulische Druckstöße vom Kolben auf die Kolbenstange zu absorbieren. Das so konstruierte Aggregat wird gemäß der vorliegenden Erfindung in der Weise fortentwickelt, daß sowohl der Kolben als auch das Gehäuse jeweils als Unterzusammenbau auf einfache Weise montierbar werden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, sowohl ein Gehäuse als auch einen darin angeordneten Kolben mit allen jeweils zur Erstellung eines Zusammenbaus benötigten Teilen maschinell montierbar zu gestalten.
Die Lösung ist in den Ansprüchen beschrieben.
Ein Kolben-Zylinder-Aggregat zur hydraulischen Steuerung wird als Ausführungsbeispiel in den nachfolgenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 ein Zylinder-Kolben-Aggregat mit einem Gehäuse als Zylinder und einem mit einem Stößel verbundenem Kolben;
2 den Kolben mit dem Stößel als Zusammenbau;
3 das Gehäuse mit einer Primärmanschette, einem Abstandsring, einer Sekundärmanschette, sowie einer Führungshülse im Zusammenbau;
4 die Primärmanschette als Einzelteil;
5 den Abstandsring als Einzelteil;
6 die Sekundärmanschette als Einzelteil.
Die 1 zeigt ein Zylinder-Kolben-Aggregat als Geberzylinder für die Betätigung eines Nehmerzylinders zum Antrieb eines Ausrückers einer Kraftfahrzeugkupplung, bestehend aus einem Gehäuse 1 mit einem ersten Druckanschluß 2 und einem zweiten Druckanschluß 3, welches in einer Bohrung einen ersten Durchmesser 4 als Zylinderlaufbahn, einen zweiten Durchmesser 5 zur Aufnahme einer Primärmanschette 9 und eines Abstandsringes 10, einen dritten Durchmesser 6 zur Aufnahme einer Sekundärmanschette, einen vierten Durchmesser 7 zur Zentrierung einer Führungshülse 13 und einen fünften Durchmesser 8 zum Einfädeln der vorgenannten Innenteile aufweist. Das Gehäuse 1 weist ferner Gehäusefenster 16 zur Aufnahme von Schnapphaken 15 auf, die mit der Führungshülse 13 verbunden sind und diese im Gehäuse gegen die Montagerichtung fixieren. Die Führungshülse 13 zentriert sich in dem Gehäuse 1 sowohl am dritten Durchmesser 6 als auch mit einem Schulterdurchmesser 14 am vierten Durchmesser 7, um die Mittigkeit der meist aus Kunststoff bestehenden Teile zu garantieren. Schließlich weist die Führungshülse 13 an dem aus dem Gehäuse 1 herausragenden Ende einen Begrenzungsbund 17 auf, der zur Abstützung eines Kolbens 18 dient.
Gemäß 2 besteht dieser Kolben 18 aus einem Tiefziehkolben 19, der einen Boden 33 und radial angeordnete Ausnehmungen 24 im Anschluß an diesen Boden 33 am Außendurchmesser aufweist, sowie einen Rezeß 22 auf der dem Boden 33 gegenüberliegenden Seite. Der Tiefziehkolben 19 ist mit einem Stößel 25, der an seinem kolbenseitigen Ende einen pilzförmigen Ansatz 26 aufweist, elastisch verbunden durch eine Gummischeibe 27 zwischen dem Boden 33 und dem Ansatz 26 und einem Gummiring 28 zwischen dem Ansatz 26 und einem Rand 32, der an eine Tiefziehbuchse 20 angeformt ist, welche in den Tiefziehkolben 19 einführbar ist und mit einem Bund 21 in den Rezeß 22 des Tiefziehkolbens 19 gepreßt wird. Die Tiefziehbuchse 20 weist an einer kurzen, dem Bund 21 benachbarten Erstreckung eine Verdickung 34 auf, die gegenüber dem Tiefziehkolben 19 einen Preßsitz erzeugt. Nach dem Einschieben der Tiefziehbuchse 20 in den Tiefziehkolben 19 wird der Rest des am Rezeß überstehenden Rohrmaterials des Tiefziehkolbens 19 mit dem Bund 21 zu einem Rollbund 23 verrollt. Der auf diese Weise montierte Kolben ist also mit dem Ansatz 26 des Stößels 25 spielfrei durch die auf Vorspannung gepreßten Gummiteile 27 und 28 verbunden, wodurch geringfügige Winkelabweichungen des Stößels bei der Bedienung von außerhalb ohne Einfluß auf die Funktion des Kolben-Zylinder-Aggregates möglich werden.
Das Gehäuse 1 weist am äußeren Umfang im Bereich der Fenster 16 einen Fügedurchmesser 30 auf, in den eine wulstartige Verdickung eines Faltenbalges 29 eingreift. Der Faltenbalg 29 deckt somit die Fenster 16 ab, und schützt den gesamten bedienungsseitigen Bereich des Gehäuses 1 durch die Verbindung des Faltenbalges 29 mit dem Stößel 25 gegen das Eindringen von Schmutz.
Aus den 3, 4, 5 und 6 geht hervor, in welcher Weise die Primärmanschette 9, der Abstandsring 10, die Sekundärmanschette 11 sowie die Führungshülse 13 im Gehäuse 1 montiert werden. Das Gehäuse 1 ist mit den Durchmessern 5, 6, 7 und 8 derart abgestuft, daß die Teile 9, 10, 11 und 13 jeweils bis kurz vor ihre endgültige Position im Gehäuse 1 durch Schwerkraft fallen, sofern das Gehäuse 1 mit der Öffnung nach oben aufgestellt wird. Es wird also ein maschinelles Verfahren zur Montage des Zusammenbaus im Gehäuse 1 vorgeschlagen, welches die Zuführung der Teile 9, 10. 11 und 13 maschinell über die Öffnung des mit der Öffnung nach oben stehenden Gehäuses 1 der Reihe nach zuführt und freigibt, so daß die Teile durch Schwerkraft kurz vor ihrer Position in die Bohrung des Gehäuses 1 fallen. Die Führungshülse 13 muß wegen ihrer Fixierung durch die Schnapphaken 15 in den Gehäusefenstern 16 entsprechend ausgerichtet werden. Sodann genügt ein einziger Preßvorgang auf dem Begrenzungsbund 17 der Führungshülse 13, um alle vier Teile 9, 10, 11 und 13 in Position zu bringen. Die Montagevorrichtung hat zu berücksichtigen, daß bei der Montage des Gehäuses 1 mit seinen Innenteilen 9, 10, 11 und 13 der Kolben 18 bereits montiert ist, wodurch der Stößel 25 durch die Öffnung der Führungsbuchse im Begrenzungsbund 17 herausragt.
Gemäß 2 wird der Kolben nach dem gleichen Prinzip vormontiert, wobei in den mit der Öffnung nach oben stehenden Tiefziehkolben 19 die Gummischeibe 27, der Stößel 28 mit seinem Ansatz 26 sowie die Gummischeibe 28 eingelegt werden. Die Tiefziehbuchse 20 fällt durch die Verdickung 34 nicht in Position, sondern muß mit einer Preßvorrichtung in diese gebracht werden. Der Anschlag geschieht über den Bund 21 im Rezeß 22, wobei die Gummiteile 27 und 28 auf Vorspannung gepreßt werden. Der so montierte Zusammenbau des Kolbens wird durch Anrollen des überlaufenden Durchmesserendes des Tiefziehkolbens 19 zu einem Rollbund 23 gesichert.
Der Tiefziehkolben 19 kann durch eine geeignete Werkstoffwahl wie Niro-Tiefziehqualität oder normale Tiefziehstähle und durch geeignete Oberflächenbehandlung hinsichtlich seiner Gleitfähigkeit und seines Korrosionsschutzes durch Chemisch Nickel oder Hartverchromen oder Gasnitrieren mit oder ohne Nachoxidation oder galvanisch Nickel oder Gleitlack veredelt werden.

Claims

Kolben-Zylinder-Aggregat, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit einem Zylinder (4) und einem mit einem Stößel (25) verbundenen Kolben (18), wobei eine der Stirnflächen des Kolbens (18) gegen ein Fluid arbeitet, wobei ferner im Gehäuse (1) eine Druckleitung (2) angeordnet ist, weiterbestehend aus mindestens einer den Kolben (18) umgreifenden Dichtung (9, 11), dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) einen Tiefziehkolben (19) und eine in diesem konzentrisch angeordnete Tiefziehbuchse (20) aufweist, die an der von einem Boden (33) des Kolbens (18) wegweisenden Seite eine in axialer Richtung gesehen kurze Verdickung (34) aufweist, die mit dem Tiefziehkolben (19) eine Preßverbindung eingeht, wobei die Tiefziehbuchse (20) in den Tiefziehkolben (18) durch ausreichend große Spielpassung an dem zum Boden (33) hinweisenden Schaft ohne Widerstand einfädelbar ist.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (25) im Einbauzustand mit einem angeformten, pilzförmigen Ansatz (26) unter Vorspannung spielfrei und in engen Grenzen schwenkbeweglich zwischen einem Boden (33) am Tiefziehkolben (19) mittels einer Gummischeibe (27) und einem Rand (32) an der Tiefziehbuchse (20) mittels eines Gummirings (28) angeordnet ist, wobei die Gummischeibe (27), der Stößel (25) mit seinem pilzförmigen Ansatz (26), der Gummiring (28) und zuletzt die Tiefziehbuchse (20) nacheinander auffädelbar sind.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Bund (21) an der Tiefziehbuchse (20) in einen Rezeß (22) fügt und einen Anschlag in Preßrichtung bildet, der durch Anrollen des Endteils des Tiefziehkolbens (19) zu einem Rollbund (23) gesichert ist.
Kolben-Zylinder-Aggregat bestehend aus einem Gehäuse (1) mit einem Zylinder (4) und einem mit einem Stößel (25) verbundenen Kolben (18), wobei eine der Stirnflächen des Kolbens (18) gegen ein Fluid arbeitet, wobei ferner im Gehäuse (1) eine Druckleitung (2) angeordnet ist, weiterbestehend aus zwei den Kolben (18) umgreifenden Dichtungen (9, 11), die eine Primär- (9) und eine Sekundärmanschette (11) bilden, und einer diese Dichtungen (9, 11) axial fixierenden Führungshülse (13), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen ersten Durchmesser am Zylinder (4), einen zweiten Durchmesser (5) zur Aufnahme einer Primärmanschette (9) und eines Abstandsrings (10), einen dritten Durchmesser (6) zur Aufnahme einer Sekundärmanschette (11), einen vierten Durchmesser (7) zur Aufnahme der Führungshülse (13) sowie einen fünften Durchmesser (8) zum Einfädeln aller vorgenannten Teile (9, 10, 11, 13) aufweist, wobei sich die Durchmesser (4...8) in der genannten Reihenfolge vergrößern und sich axial nur über das jeweils aufzunehmende Teil erstrecken.
Verfahren zur maschinellen Montage von Teilen (9, 10, 11, 13) eines Kolben-Zylinder-Aggregats nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in das mit dem größten Durchmesser (8) nach oben weisend stehende Gehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Montageschritte umfasst: – Heranführen der Primärmanschette (9) koaxial über dem Durchmesser (8) und freigeben; – Heranführen des Abstandsringes (10), freigeben; – Heranführen der Sekundärmanschette (11), freigeben; – Heranführen und Ausrichten von Schnapphaken (15) mit Fenstern (16) zur Bildung einer Schnappverbindung der Führungshülse (13) mit dem Gehäuse (1), freigeben und – Einpressen der Führungshülse (13) auf Anschlag.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefziehkolben (19) an seiner äußeren Mantelfläche eine Oberflächenbeschichtung zur Verbesserung des Korrosionsschutzes und der Gleitfähigkeit im Zylinder (4) aufweist.