DE3423598A1

DE3423598A1 - Vorrichtung zum verschliessen von schwingungsdaempfern

Info

Publication number: DE3423598A1
Application number: DE19843423598
Authority: DE
Inventors: Felix Dipl.-Ing. 8720 Schweinfurt Wößner
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1984-06-27
Filing date: 1984-06-27
Publication date: 1986-01-09
Also published as: DE3423598C2

Description

Vorrichtung zum Verschließen von Schwingungsdämpfern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen von Schwingungsdämpfern gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bel Zwelrohr-Schwingungsdämpfern, die einen in einem Behälter angeordneten Zylinder aufweisen, Ist eine möglichst gute Abdichtung zwischen dem Zylinder und einer Kolbenstangenführung sowie zwischen dem Zylinder und einem Bodenventil erforderlich, um nicht durch Leckverluste an dlesen Stellen Dämpfkrafteinbrüche zu erhalten. x.leichzeitig muß der Zylinder auch unter Querkräften spielfrei im Behälter gehalten sein. Dles wird dadurch errecht, daß der Behälter und der Zylinder axial gegeneinander vorgespannt werden. Bei Zwelrohr-Schwingungsdämpfern, die einen Schraubverschluß aufwelsen, geschleht dies durch Festziehen dieser Schraubverbindung, wobei der Zylinder unter Druckspannung und daß der Behälter unter Zugspannung gesetzt wird.
Dieser Schraubverschluß von Schwingungsdämpfern wird nur noch bei großeren und teuren Nutzfahrzeug-Dämpfern, die reparaturfähig sein sollen, angewendet.
Die kostengünstigeren PKW-Schwingungsdämpfer oder Federbeine werden vorwlegend durch Umbördelung oder partielles Eindrücken des Behälterendes oder durch eine Rollnahtverschweißung verschlossen. Während des Verschlleßvorganges wird hierbei das Zylinderrohr durch eine Axialkraft Druck vorgespannt. Dabel wird der Schwingungsdämpfer am unteren Ende des Behälters abgestützt.
Nach dem Verschließen und dem Entfernen der äußeren Vorspannkraft dehnt sich der Zylinder aus und setzt den bis dahin spannungsfreien Behälter unter Zugspannung. Dle aufgebrachte Axialkraft sinkt dabei Im Zylinder ab und es stellt slch ein Kräfteglelchgewicht zwischen dem druckvorgespannten Zylinder und dem nun unter Zugspannung stehenden Behälter ein. Die verblelbende Axialkraft Im Zylinder beträgt ungefähr die Hälfte der beim Verschließen aufgebrachten Axialkraft. Spezlell bel Schwingungsdämpfern und Federbelnen, die Querkräfte übertragen sollen, werden hohe innere Vorspannungen benötigt, d.h., es müssen sehr hohe Axialkräfte beim Verschließen aufgebracht werden. Dabei stößt man schnell an die Kraftgrenzen, bel denen die Stirnflächen des Zylinders slch In die Gegenflächen der Kolbenstangenführung und des Bodenventilkörpers eingraben, wodurch Verformungen und Beschädigungen verursacht werden.
Zur Erhöhung der Vorspannung zwischen Zylinder und Kolbenstangenführung, sowle zwischen Zylinder und Bodenteil ist es durch die DEOS 2948 391 bekannt, den Behälter nach dem Verschließen mit elner umlaufenden Eindrückung zu versehen, die sich über einen relativ großen axialen Berelch erstreckt. Dle Elndrückung wird dabel durch tonnenförmig gewölbte Rollen gebildet, wodurch der Behälter In Achsrichtung zusammengezogen und dadurch unter Zugvorspannung gesetzt wird. Dieses Verfahren bringt zwar den erwünschten Effekt, Ist aber durch den zusätzlichen Arbeltsgang des Rollens sehr aufwendig und teuer und kommt nur für spezielle hochbelastete Schwingungsdämpfer zur Anwendung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung Ist es, eine möglichst elnfache und kostengünstige Vorrichtung zum Verschließen von Schwingungsdämpfern, Gas-federn oder ähnlichen Kolben - Zylinder aggregaten - zu schaffen, wobei eine hohe Innere Vorspannung des Aggregates erreicht wird, ohne daß beim Verschließen überhöhte Axialkräfte aufgebracht werden müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Behälter während des Verschließvorganges durch eine Festhaltevorrichtung axialfest Im oberen zylindrlschen Berelch gehalten wird, wodurch der unterhalb des Festhaltebereichs liegende Behälterabschnitt durch die über die Kolbenstangenführung auf den Zylinder ausgeübte Druckkraft auf Zug beansprucht wird. Diese Festhaltevorrichtung ermöglicht es, daß der Behälter bereits vor dem Verschließen nur durch das Aufbringen der Axialkraft unter Zugspannung gesetzt wird, während der Zylinder unter Druckspannung steht. Nur durch das Aufbringen der Axialkraft befindet slch der Behälter und der Zylinder von Anfang an Im Kräftegleichgewicht. Nach dem Verschließen des Schwingungsdämpfers findet keine wesentliche Kraftänderung zwischen Zylinder und Behälter statt, so daß die aufgebrachte Axialkraft In etwa als Vorspannkraft erhalten blelbt. Dementsprechend kann mit einer solchen Vorrichtung eine wesentlich höhere Vorspannung zwischen Zylinder und Behälter erreicht werden, ohne daß dabei Bauteile überlastet oder beschädigt werden.
Wie ein Merkmal der Erfindung zelgt, weist die Festhaltevorrichtung radial bewegliche Spannbacken auf, welche kurz unterhalb der Kolbenstangenführung am Behälter angreifen. Dadurch wird errecht, daß der größte Teil des Behälters unter Zugspannung durch die Axialkraft gesetzt wird und slch die Führung noch gerlngfügig im Behälter verschieben kann. Die Ausbildung der radial beweglichen Spannbacken kann beliebig ausgeführt sein, so daß diese einen Kraftschluß oder Formschluß mit dem Behälter erzeugen.
Auch die Betätigung der Spannbacken kann beispielsweise mechanisch oder hydraulisch erfolgen. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wird entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erhalten, daß die Spannbacken mit kleinflächigen Enden am Behälter angreifen, wodurch sich diese in das Behälterrohr zur Blidung elnes Formschlusses eindrücken.
Elne weitere Ausführungsform wird, wle die Erfindung zelgt, dadurch erhalten, daß die Festhaltevorrichtung mehrere Festhaltezangen aufwelst, welche am oberen Rand des Behälters angreifen, während partielle Eindrückungen zwischen den Festhaltezangen am Behälterende angeordnet werden.
Die Erfindung Ist nachstehend anhand eines in einer Zelchnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles ausführlicher erläutert.
Diese Zelchnung zeigt einen vormontlerten Zwelrohr-Schwlngungsdämpfer vor dem Verschließen, wobei dleser Zwelrohr-Schwingungsdämpfer einen Zylinder 1 aufwelst, der mittels einer Kolbenstangenführung 3 und einem Bodenteil 5 konzentrlsch in einem Behälter 2 angeordnet ist. Eine, mit einem Kolben 7 verbundene Kolbenstange 6 ist In der Kolbenstangenführung 3 axial beweglich geführt und durch eine Kolbenstangendichtung 4 abgedichtet.
Zum Verschließen des vormontlerten und gefüllten Schwingungsdämpfers wird dieser In ein Verschließwerkzeug 8 eingeführt.
Dieses Verschließwerkzeug 8 weist Druckkammern 9 auf, in welchen Druckkolben 10 geführt sind. Dle Druckkolben 10 wirken über einen Druckring 11 und einem damit verbundenen innen zyl inderförmigen Ring 12 auf die Kolbenstangenführung 3. In einem äußeren zylinderförmigen Ring 13 des Druckringes 11 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt radial beweglich geführte Schließstempel 14 angeordnet. Ebenfalls mit dem Verschließwerkzeug 8 ist die aus Spannbacken 15 gebildete Festhaltevorrichtung verbunden.
Diese Spannbacken 15 sind hier als hydraulisch betätigte radial bewegliche Stempel ausgebildet und mit kleinflächigen Enden 16 versehen. Zum Verschließen des Schwingungsdämpfers werden zuerst die Spannbacken 15 betätigt, welche mit ihren kleinflächigen Enden 16 im oberen Bereich des Behälters 2 angreifen und zur formschlüssigen Verbindung 17 in den Behälter 2 eindrücken. Anschließend wird über die Druckkammer 9, die Druckkolben 10 und den Druckring 11 über den inneren zylinderförmigen Rlng 12 die Axialkraft auf die Kolbenstangenführung 3 aufgebracht. Infolge dieser Axialkraft wird der Zylinder 1 auf Druck beansprucht, während der Behälter 2 bis zur Einspannstelle an den Spannbacken 15 auf Zug beansprucht wird. Da im vorliegenden Fall die Spannbacken kurz unterhalb der Kolbenstangenführung 3 angreifen, kann sich diese im Behälter 2 infolge der Axialkraft verschieben. Nun wird über die radial beweglichen Verschließstempel 14 das Behälterende eingedrückt, wodurch über den Umfang gleichmäßig verteilte partielle Eindrückungen gebildet werden, die sich an der oberen Stirnseite der Kolbenstangenführung 3 anlegen und dadurch der Schwingungsdämpfer verschlossen ist. Die Verschl ießstempel 14 werden in die eingezeichnete Ausgangsposition zurückgefahren, die Druckkolben 10 entlastet und dann durch Zurückfahren der Spannbacken 15 der Schwingungsdämpfer freigegeben. Da lediglich der kleine Abschnitt des Behälters 2 zwischen den Spannbacken 15 und der oberen Stirnfläche der Kolbenstangenführung 3 bei diesem Verschließvorgang spannungsfrei bleibt, jedoch der unterhalb der Spannbacken befindliche Behälterteil unter Zugspannung verschlossen wird, wird durch diese Festhaltevorrichtung eine im wesentlichen der Axialkraft entsprechende Vorspannkraft zwischen dem Zylinder 1 und dem Behälter 2 erzielt.
Anstelle der unterhalb der Kolbenstangenführung 3 angreifenden Spannbacken 15 können ohne welteres Festhaltezangen vorgesehen sein, die am oberen Rand des Behälters angreifen, wobei der äußere zylinderförmige Ring 13 des Druckringes 11 entsprechend ausgebildet ist, damit die zwischen den Verschließstempeln 14 am Umfang verteilten Festhaltezangen am Behälterende angreifen können.

Claims

PATENTANSPROCHE 1. Vorrichtung zum Verschließen von Schwingungsdämpfern, Gasfedern oder ähnlichen Kolben-Zyllnder-Aggregaten, wobei eine einen kolbentragende Kolbenstange In einem Zylinder mittels einer Kolbenstangenführung und elner Kolbenstangendichtung geführt und abgedichtet ist und die Kolbenstangenführung den Zylinder zentriert und konzentrlsch In einem den Zylinder mit Abstand umgebenden Behälter hält und der Schwingungsdämpfer durch Umbördeln oder partielles Elndrücken des Behälterendes unter gleichzeitigem Aufbrlngen einer auf die Kolbenstangenführung wirkenden Axialkraft verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) während des Verschließvorganges durch eine Festhalteeinrichtung axialfest im oberen zylindrischen Berelch gehalten wird, wodurch der unterhalb des Festhalteberelchs liegende Behälterabschnitt durch die über die Kolbenstangenführung (3) auf den Zylinder (1) ausgeübte Druckkraft auf Zug beansprucht wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltevorrichtung radial bewegliche Spannbacken (15) aufweist, welche kurz unterhalb der Kolbenstangenführung (3) am Behälter (2) angreifen.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da6 die Spannbacken (15) am Behälter (2) angreifende kleinflächige Enden (16) aufwelsen, welche in den Behälter (2) zur Bildung elnes Formschlusses (Sicke 17) elngedrückt werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltevorrichtung mehrere Festhaltezangen aufwelst, welche am oberen Rand des Behälters (2) angreifen, während partlelle Eindrückungen zwischen den Festhaltezangen am Behälterende angeordnet werden.