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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drehverschließen eines
offenen Endes eines Rohres. Die vorliegende Erfindung findet besondere
Anwendung in der Anordnung eines hydraulischen Stoßdämpfers.
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Hintergrund
der Erfindung
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Hydraulische
Stoßdämpfer, wie
sie in dem Aufhängungssystem
z. B. eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, sind gut bekannt. Allgemein
ausgedrückt
besteht der Stoßdämpfer aus
einem Rohr; einem in dem Rohr befestigten Kolben, der zu einer gleitenden
Bewegung in einer axialen Richtung fähig ist; einer Stangenführung, die
ein Ende des Rohres verschließt;
Hydraulikflüssigkeit
in den Kammern auf jeder Seite des Kolbens; und einer Kolbenstange,
die an dem Kolben befestigt ist und sich in der axialen Richtung
durch eine der Kammern und die Stangenführung hindurch erstreckt. In
einigen Fällen
umfasst der Stoßdämpfer ein
zusätzliches äußeres Rohr,
das koaxial mit deminneren Rohr ist. Ein Teil des Montagevorgangs
erfordert die Verformung (das Biegen nach innen) und Verschließen des
offenen Endes des Rohres oder des äußeren Rohres (falls vorhanden). Die
EP-A-0 695 593 beschreibt eine bekannte Anordnung zum Verschließen des
offenen Endes eines Rohres. Das Verfahren der EP-A-0 695 593 sieht
ein anfängliches
Biegen der Lippe, gefolgt von einem Biegen über 90 Grad an einem einzigen
Arbeitsplatz vor. Die Vorrichtung der EP-A-0 695 593 erfordert einen
freien Zugang in einer vertikalen Richtung und einen beträchtlichen
Betrag an Bewegung in der vertikalen Richtung für die Komponenten der Vorrichtung. Dies
ist ein langsamer Vorgang, der nur unter der Voraussetzung von Nutzen
ist, dass keine Teile an der Kolben stange angebracht sind. Die DE-A-19
709 947 beschreibt eine Vorrichtung in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Nachteile
zu überwinden.
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Eine
Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
zum Drehverschließen
des offenen Endes eines Rohres ist durch die in Anspruch 1 angegebenen
Merkmale gekennzeichnet.
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verformt oder biegt das offene
Ende des Rohres über einen
vorbestimmten Winkel in einem einzigen Vorgang. Das Verfahren ist
schneller als die in der EP-A-0 695 593 beschriebenen Anordnung
und erfordert nur eine kleine vertikale Bewegung des Kopfes der
Vorrichtung. Die Vorrichtung weist einen Durchgangskanal auf, der
zulässt,
dass das Rohr in dem Kopf in einem im Wesentlichen horizontalen Weg
hindurch verläuft.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In diesen ist:
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1 eine
schematische Querschnittsansicht eines hydraulischen Stoßdämpfers vor
dem Verschließen
unter Verwendung der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
vergrößerte Querschnittsansicht der
Rollen der Vorrichtung von 2 entlang
der Linie III-III von 4; und
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4 eine
vergrößerte Querschnittsansicht entlang
der Linie IV-IV von 3.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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1 zeigt
einen hydraulischen Stoßdämpfer 10 für das Aufhängungssystem
eines Kraftfahrzeugs. Der Stoßdämpfer 10 ist
ein Doppelrohr-Typ und umfasst ein äußeres Rohr 12, ein
inneres Rohr 14, das im Wesentlichen koaxial mit dem äußeren Rohr
auf einer Achse L ist, eine Kolbenanordnung 16, eine Kolbenstange 18 mit
einer Längsachse
auf der Achse L, ein Ausgleichsventil 20 und eine Stangenführung 22.
Die Kolbenanordnung 16 und das Ausgleichsventil 20 können eine
beliebige geeignete herkömmliche
Konstruktion aufweisen, wie für
den Fachmann gut bekannt, und werden nicht im Detail beschrieben.
Das innere Rohr 14 ist an einem Ende 24 durch
das Ausgleichsventil 20 im Wesentlichen verschlossen und
ist an dem anderen Ende 26 durch die Stangenführung 22 im
Wesentlichen verschlossen. Das äußere Rohr 12 ist
an einem Ende 28 durch einen einteiligen Aufbau der äußeren Rohrwände verschlossen
und an dem anderen Ende 30 (dem offenen Ende) durch die
Stangenführung 22 und
durch den nach innen verformten oder umgebogenen Abschnitt 42 des
offenen Endes des äußeren Rohres verschlossen.
Die Kolbenstange 18 erstreckt sich durch die Stangenführung 22 und
bildet mit dieser einen Steckgleitsitz. Die Kolbenanordnung 16 bildet
einen abdichtenden Gleitsitz mit der Innenfläche 32 des inneren
Rohres 14. Die Kolbenstange 18 ist durch eine Mutter 34 oder
ein beliebiges anderes geeignetes Mittel an der Kolbenanordnung 16 befestigt. Die
Kolbenanordnung 16 unterteilt den inneren Bereich des inneren
Rohres 14 in eine Ausfederungskammer 36 und eine
Einfederungskammer 38. Der Bereich zwischen dem inneren
Rohr und dem äußeren Rohr 12 definiert
eine Ausgleichskammer 40. Die Ausfederungs- und die Ausfederungskammer
und 36 und 38 sind im Wesentlichen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt, um
eine Hin- und Herbewegung der Kolbenanordnung 16 und der
Kolbenstange 18 entlang einer Achse L relativ zu dem äußeren und
inneren Rohr 12 und 14 zu dämpfen. Die Ausgleichskammer 40 ist teilweise
mit Hydraulikflüssigkeit
gefüllt
und dient als Reservoir für
die Hydraulikflüssigkeit
in der Ausfederungs- und der Einfederungskammer 36 und 38.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 bis 4 umfasst
die Vorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung
einen Kopf 102. Der Kopf 102 ist um eine Längsachse
A herum drehbar. Ein Elektromotor 104 ist mit Hilfe einer
Planetenraduntersetzungseinheit 106 und eines Lagergehäuses 108 an
dem Kopf 102 angebracht, um den Drehantrieb für den Kopf 102 bereitzustellen.
Neben einem Elektromotor können
andere Formen eines Drehantriebs verwendet werden. Ein Hydraulikzylinder 110 ist
ebenfalls an dem Kopf 102 angebracht, um eine Hin- und
Herbewegung des Kopfes in der Längsrichtung
X entlang der Längsachse
A bereitzustellen. Neben einem Hydraulikzylinder können andere
Formen eines Antriebs für
eine Hin- und Herbewegung verwendet werden. Sensoren 112 überwachen
die Position des Kopfes 102 und die durch diesen ausgeübte Kraft
und werden verwendet, um den Betrieb der Vorrichtung 100 zu
steuern.
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Der
Kopf 102 weist eine Durchgangsbohrung 114 auf,
die sich durch den Kopf hindurch erstreckt. Die Durchgangsbohrung 114 weist
eine Längsachse auf,
die im Wesentlichen mit der Längs(Dreh)-Achse A
des Kopfes 102 ausgerichtet ist. Der Kopf 102 weist
einen Durchgangskanal 116 auf, der sich in einer diametralen
Richtung Y im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse A durch den Kopf hindurch
erstreckt. Der Durchgangskanal 116 öffnet sich in die Durchgangsbohrung 114 hinein.
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Ein
Paar von Rollen 118 ist drehbar in dem Kopf 102 befestigt.
Jede Rolle 118 ist mit Hilfe von Lagern 122 drehbar
in einer zugehörigen
Bohrung 120 in dem Kopf 102 befestigt. Jede Bohrung 120 öffnet sich
in die Durchgangsbohrung 114 hinein und in den Durchgangskanal 116 hinein.
Jede Rolle 118 weist eine Kontaktfläche 124 auf, die unter
einem vorbestimmten Winkel (in dieser Ausführungsform 90 Grad) zu der
Längsachse
A angeordnet ist. Die Kontaktfläche 124 einer
jeden Rolle 118 ist in der Durchgangsbohrung 114 und
in dem Durchgangskanal 116 angeordnet oder erstreckt sich
in diese/n hinein. Die Bohrungen 120 sind vorzugsweise
diametral entgegengesetzt und ausgerichtet und erstrecken sich vorzugsweise
in einer Richtung, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der diametralen
Richtung Y des Durchgangskanals 116 steht.
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Zusätzliche
oder Zentrierrollen 126 sind in dem Kopf 102 montiert.
Die Zentrierrollen 126 sind um die Durchgangsbohrung 114 herum
positioniert und stehen in diese hinein und stehen in den Durchgangskanal 116 hinein.
Jede Zentrierrolle 126 ist um ihre Längsachse B herum drehbar, wobei
jede dieser Achsen im Wesentlichen parallel zu der Längsachse A
ist. Die Zentrierrollen 126 wirken auf den Stoßdämpfer 10 (wie
unten stehend erklärt),
um den Stoßdämpfer in
der Durchgangsbohrung 114 zu zentralisieren.
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Die
Vorrichtung 100 kann auch eine Transportklammer 128 umfassen,
die den Stoßdämpfer 10 erfasst
und den Stoßdämpfer zu
und von dem Kopf 102 bewegt. Die Vorrichtung 100 umfasst
vorzugsweise auch eine Plattform 130, auf der das verschlossene
Ende 28 des äußeren Rohres 12 ruht
und die in der axialen Richtung X durch einen Zylinder 132 beweglich
ist.
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Die
Vorrichtung 100 wird verwendet, um das offene Ende 30 des äußeren Rohres 12 des
Stoßdämpfers 10 wie
folgt zu drehverschließen.
Nach dem Einsetzen der verschiedenen inneren Komponenten des Stoßdämpfers 10 und
der Hydraulikflüssigkeit
wird der Stoßdämpfer 10 in
der diametralen Richtung in den Durchgangskanal 116 des
Kopfes 102 hineinbewegt, bis die Längsachse L des Stoßdämpfers im
Wesentlichen mit der Längsachse
A der Durchgangsbohrung 114 ausgerichtet ist. Der Kopf 102 wird
dann durch den Hydraulikzylinder 110 in der Längsrichtung
X bewegt, bis die Kontaktflächen 124 der
Rollen 118 mit dem Abschnitt 42 des offenen Endes 30 des äußeren Rohres 12 in
Eingriff gelangen. In diesem Stadium wird der Abschnitt 42 des
offenen Endes 30 entweder teilweise umgebogen oder geradegebogen.
Als Nächstes
wird der Kopf 102 durch den Elektromotor 104 um
die Längsachse
A der Durchgangsbohrung 114 relativ zu dem äußeren Rohr 112 gedreht.
Im Wesentlichen gleichzeitig wird der Kopf 102 durch den
Hydraulikzylinder 110 weiter in der Längsrichtung X relativ zu dem äußeren Rohr 12 bewegt,
um den Abschnitt 42 des offenen Endes 30 des äußeren Rohres 12 mit
den Kontaktflächen 124 der
Rollen 118 nach innen zu verformen. Während einer Drehung und Hin-
und Herbewegung des Kopfes 102 gelangen die Zentrierrollen 126 mit
der Außenfläche des äußeren Rohres 12 in
Eingriff, um den Stoßdämpfer 10 während des
Vorgangs im Wesentlichen zentral zu halten. Ebenfalls während einer Drehung
und Hin- und Herbewegung des Kopfes 102 überwachen
die Sensoren 112 die Position des Kopfes und die durch
die Rollen 118 auf den Abschnitt 42 des offenen
Endes 30 des äußeren Rohres 12 ausgeübte Kraft.
Nach dem Verschließen
des offenen Endes 30 wird die Drehung des Kopfes 102 angehalten,
der Kopf wird von dem äußeren Rohr weg
bewegt und der Stoßdämpfer 10 gelangt
aus dem Durchgangskanal 116 hinaus.
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In
der oben beschriebenen bevorzugten Anordnung wird der Abschnitt 42 des
offenen Endes 30 des äußeren Rohres 12 über einen
Winkel von 90 Grad gebogen. Es wird einzusehen sein, dass andere
Winkel gewählt
werden können
(mit entsprechenden Änderungen,
die für
die Kontaktfläche 124 der Rollen 118 notwendig
sind), um einen beliebigen geeigneten Winkel von bis zu 90 Grad
vorzusehen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Bezug auf die Anordnung eines hydraulischen
Stoßdämpfers mit
Doppelrohren beschrieben wurde, wird einzusehen sein, dass das Verfahren
und die Vorrichtung für
einen hydraulischen Stoßdämpfer mit
einem einzigen Rohr verwendet werden können oder für eine beliebige andere Art
von Rohr, das an einem Ende verschlossen werden soll, verwendet
werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung besitzt den Vorteil, dass auf Grund des Vorhandenseins
des Durchgangskanals 116 in dem Kopf eine minimale Bewegung
des Kopfes 102 in der Längsrichtung
X erforderlich ist. Dies beschleunigt erheblich den Vorgang zum
Drehverschließen
des offenen Endes des Rohres und erlaubt, z. B. in dem Fall eines
hydraulischen Stoßdämpfers,
ein Drehverschließen,
wenn die Kolbenstange 18 Komponenten aufweist, die außerhalb des
Rohres 12 daran angebracht sind.