DE3439793A1

DE3439793A1 - Trennkolben fuer hydropneumatische aggregate

Info

Publication number: DE3439793A1
Application number: DE19843439793
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl.-Ing. 8721 Hambach Axthammer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1984-10-31
Filing date: 1984-10-31
Publication date: 1986-04-30

Description

Trennkolben für hydropneumatische Aggregate
Die Erfindung bezieht sich auf einen Trennkolben für hydropneumatische Aggregate entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Zur abdichtenden Trennung elnes flüssigkeitsgefüllten Zylinderinnenraumes von einem Gasraum Ist durch dle DE-OS 3231 135 ein zweiteiliger Trennkolben bekannt. Dleser besteht aus einem tiefgezogenem Blechteil und einem die Führungsfläche aufweisenden Rohrabschnitt, welcher im zylindrischen Bereich des tlefgezogenen Blechteils mit dlesem verbunden ist. Da der-Rohrabschnitt mit einem am Blechteil angeformten Bund die Dlchtungskammer bildet, Ist eine der Dichtungsstärke entsprechende relativ große Wandstärke des Rohrabschnittes erforderlich. Geringe Toleranzabwelchungen in den Durchmessern zwlschen dem Rohrabschnitt und der Innenwand des Zylinders oder geringfügige Unrundheit elnes oder belder Teile führen zu erhöhter Reibung des Trennkolbens. Diesem Problem kann nur bedingt durch eine Materialauswahl mit gleltgünstigen Eigenschaften oder durch entsprechende Oberflächenbehandlung begegnet werden. Um elne elnwandfreie, relbungsarme Funktion elnes solchen Trennkolbens zu erhalten, sind enge Fertigungstoleranzen elnzuhalten, wodurch der Trennkolben relativ teuer in der Herstellung wird.
Außerdem treten bel vielen Elnsatzfäl len eines solchen Trennkolbens hohe Temperaturen auf, so daß auch dle Werkstoffe entsprechend auszuwählen sind um eln Klemmen zu verhindern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung Ist es, einen Trennkolben zu schaffen, der möglichst elnfach im Aufbau und in der Montage ist, aus lelcht herstellbaren billigen Bauteilen besteht, ein gerlnges Gewicht aufweist, kelne hohen Anforderungen an die Fertigungstoleranzen stellt und trotzdem gute Führungselgenschaften bel möglichst geringer Reibung und damit elne hohe Funktlonsslcherhelt besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Trennkolben aus zwel in axialer Richtung hinterelnander angeordneten und miteinander verbundenen Blechtellen besteht, wobel das elne Blechtell mittels einer angeformten Nut ein Halteteil für den Dichtring bildet und das andere Blechtell als auf der Innenwand des Zylinders gleltendes Führungsteil ausgebildet ist, während das Halteteil zur Verbindung mit dem Führungsteil einen zentral angeordneten Ansatz aufwelst, welcher in einen von einer Aussparung des Führungstells gebildeten Bund eingreift. Da sowohl das Haltetell als auch das Führungsteil von entsprechend geformten lelcht herstellbaren billigen Bauteilen gebildet ist und die Verbindung nicht Im Bereich der Führungsfläche sondern zentral erfolgt, wird der Aufbau und dle Montage des Trennkolbens wesentlich vereinfacht, wobei ein Verdrücken der Führungsfläche vermieden wird.
Besonders gute Führungseigenschaften bei gerlnger Relbung werden dadurch erhalten, daß, wle eln Merkmal der Erfindung zeigt, das Führungsteil eine federnd an der Innenwand des Zylinders anliegende Gleltfläche aufwelst. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn merkmalsgemäß das Führungsteil aus elnem dünnwandigen und federnde Elgenschaften aufwelsenden Material besteht, wobei dieses Materlal gleitgünstige Eigenschaften aufwelst. Bel elnem Stahlzylinder elgnet slch besonders ein teflonbeschichtetes dünnes Blech, aus dem das Führungsteil geformt Ist.
Elne vorteilhafte Ausführungsform wird merkmalsgemäß dadurch geschaffen, daß die federnd an der Innenwand des Zylinders anliegende Gleitfläche des Führungsteils durch mehrere über den Umfang verteilte blattfederartig ausgebildete Zungen gebildet Ist. Entsprechend einem Merkmal können die blattfederartig ausgebildeten Zungen durch Im wesentlichen axial verlaufende Aussparungen gebildet sein oder dlese blattfederartig ausgebildeten Zungen werden erfindungsgemäß belm Herstellen des Führungsteils aus elnem mehrecklgen Grundteil gebildet, wobei der zylindrische Bereich des Führungsteils aus den tiefgezogenen Ecken des Grundtells besteht. Elne derart federnd an der Innenwand des Zylinders anllegende Gleitfläche gewährlelstet sehr gute Führungselgenschaften bel geringer Reibung. Dle Herstellung des Führungstei ls aus elnem mehreckigen, vorzugswelse quadratischen Grundteil, minimiert den auftretenden Stanzabfall, wobel das Führungsteil trotz preiswerter Herstellung gute Führungselgenschaften aufweist und mit gerlnger Relbung Im Zylinder gleitet.
Zur Verbindung des Führungsteils mit dem Haltetell Ist entsprechend einem Merkmal der Erfindung elne Klemmverbindung zwischen dem Ansatz des Halteteils und dem von der Aussparung des Führungsteils gebildeten Bund angeordnet. Diese Klemmverbindung kann ohne weiteres auch als druckknopfartig wirkende Schnappverbindung ausgebildet seln. Dle zentrale Anordnung der Verbindungsstelle gewährlelstet, daß bel der Verbindung keine Verdrückungen sowohl des Halteteils als auch des Führungstells auftreten.
Bel einer welteren Ausführungsform Ist erfindungsgemäß der Ansatz mit einer ballig ausgebildeten Bodenfläche versehen, welche belm Verbinden mit dem Bund des Führungsteils plangedrückt wird, wodurch elne nicht lösbare Verbindung von Halteteil mit Führungstell entsteht.
Anhand der In der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird nachfolgend dle Erfindung näher erläutert. Es zelgt: Figur 1 einen Einrohr-Schwingungsdämpfer mit Trennkolben im Längsschnitt; Figur 2 den In Figur 1 gezelgten Trennkolben In vergrößerter Darstellung; Figur 3 den in Figur 2 gezeigten Trennkolben vor der Umformung der balligen Bodenfläche des Halteteils; Figur 4 einen Trennkolben mit einem Führungsteil, welches blattfederartig ausgebildete Zungen besitzt; Figur 5 einen Trennkolben aus einem mehrecklgen Grundtell gebildeten Führungsteil.
Anhand des In Figur 1 gezeigten Einrohr-Schwingungsdämpfers wird nachfolgend der Trennkolben 4 näher erläutert. Der Elnrohr-Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus elnem Zylinder 1, in welchem ein mit einer Kolbenstange fest verbundener Kolben gleltet. Der Kolben ist mit Dämpfventilen für dle Zug- und Druckrichtung versehen und bewegt sich in dem mit Flüssigkeit gefüllten Innenraum des Zylinders 1. Zwischen einem mit Dämpfflüssigkeit gefülltem Arbeltsraum 2 und elnemAusglelchsraum 3, der eine unter Druck stehende Gasfüllung aufwelst, befindet sich der Trennkolben 4, der frel axial beweglich auf der Innenwand des Zylinders 1 abgedichtet ist.
Wie in Figur 2 gezeigt, besteht der Im Einrohr-Dämpfer befindliche Trennkolben aus einem Haltetell 5 und elnem Führungstell 6, die aus Blechteilen hergestellt sind. Das Halteteil 5 besitzt eine angeformte Nut 7 für einen Dichtungsring 17 und zur Verbindung mit dem Führungsteil 6 einen zentralen Ansatz 8. Das Führungsteil 6 ist mit einer zylindrischen Gleitfläche 12 versehen, wobel dleses napfförmlg ausgebildete Teil einen von einer Aussparung gebildeten Bund 16 aufwelst, welcher dem Durchmesser des zentralen Ansatzes 8 des Halteteils angepaßt ist.
Zur Verbindung des Halteteils 5 mit dem Führungsteil 6 wird, wie in Figur 3 gezeigt, zunächst der Dlchtungsrlng 17 in dle angeformte Nut 7 des Halteteils 5 eingelegt und anschließend das Führungsteil 6 mit dem Bund 16 über den zentralen Ansatz 8 geschoben und anschließend die zunächst ballige Bodenfläche 9 durch Umformen In dle ebene Bodenfläche 10 entsprechend Figur 2 gebracht. Dabei entsteht eine kegelstumpfförmige Schrägfläche 11 am zentralen Ansatz, wodurch das Führungsteil 6 mit dem Bund 16 im Haltetell 5 befestigt wird. Das Haltetell 5 wird aus elnem preiswerten und dünnen Blech geformt, während das Führungsteil 6 aus einem dünnwandigen und federnde Elgenschaften aufweisenden Material mit gleitgünstigen Eigenschaften besteht. Insbesondere teflonbeschichtete Bleche eignen slch zur Herstellung des Führungsteils. Infolge des dünnwandigen federnden Materlals Ist dle zylindrische Gleitfläche 12 ohne Toleranzprobleme herstellbar, denn eine lelcht unrunde Gleitfläche 12 wird im Zylinderrohr rund gedrückt, ohne daß dle Relbung störend ansteigt. Dadurch, daß der Dichtungsring 17 beim Elnbau in den Zylinder lelcht gedrückt wird, legt sich dieser, sowohl an der Innenfläche des Zylinders als auch gegen die angeformte Nut, so daß dle Verbindungsstelle zwischen Halteteil 5 und Führungsteil 6 nicht dicht sein muß.
Die In Figur 4 gezeigte Ausführungsform des Trennkolbens 4 unterscheldet sich von der vorbeschriebenen im wesentlichen dadurch, daß das Führungsteil 6 blattfederartig ausgebildete Zungen 13 als Glettfläche auf dem Zylinder besitzt. Dle recht gute federnde Eigenschaft dieser blattfederartig ausgebildeten Zungen 13 wird durch axial verlaufende Aussparungen 14 unterstützt. Zur Verbindung des Halteteils 5 mit dem Führungsteil 6 wird der Bund 16 über den zentralen Ansatz 8 gedrückt und rastet dann am Ende der kegelstumpfförmigen Schrägfläche 11 ein.
Der in Figur 5 gezelgte Trennkolben besitzt eln Führungsteil 6, welches aus einem mehreckigen Grundteil, vorzugsweise einem quadratischen Grundteil gebildet Ist, wobei die tiefgezogenen Ecken 15 federnde Gleitflächen auf der Innenwand des Zylinders bilden. Die Verbindung des Führungstells 6 mit dem Halteteil 5 erfolgt in der vorbeschriebenen Art mittels des zentralen Ansatzes 8 im Halteteil 5.

Claims

PATENTANSPROCHE 1. Trennkolben für hydropneumatische Aggregate, wie Schwingungsdämpfer, Federbeine, hydraulisch gedämpfte Gasfedern, zylindrische Druckspeicher, wobei In einem Zylinder ein mit Flüssigkeit gefüllter Zylinderinnenraum von elnem mit gasgefülltem Ausgleichs- oder Federraum durch den einen Dichtrlng tragenden Trennkolben abdichtend getrennt wird und dieser Trennkolben zweiteilig ausgebildet ist, dadurch gekennzelchnet, daß der Trennkolben (4) aus zwel In axialer Richtung hinterelnander angeordneten und miteinander verbundenen Blechteilen besteht, wobel das eine Blechteil mittels einer angeformten Nut (7) ein Halteteil (5) für den Dichtungsring (17) bildet und das andere Blechteil als auf der Innenwand des Zylinders (1) gleitendes Führungsteil (6) ausgebildet ist, während das Halteteil (5) zur Verbindung mit dem Führungsteil (6) einen zentral angeordneten Ansatz (8) aufwelst, welcher in einen von einer Aussparung des Führungstells (6) gebildeten Bund (16) eingreift.
2. Trennkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzelchnet, daß das Führungsteil (6) elne federnd an der Innenwand des Zylinders (1) anliegende Gleitfläche aufweist.
3. Trennkolben nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzelchnet, daß das Führungsteil (6) aus elnem dünnwandigen und federnde Eigenschaften aufweisenden Material besteht.
4. Trennkolben nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzelchnet, daß das Führungsteil (6) aus einem Material mit gleitgünstigen Eigenschaften gebildet ist.
5. Trennkolben nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd an der Innenwand des Zylinders (1) anliegende Gleltflache des Führungstells (6) durch mehrere über den Umfang verteilte blattfederartig ausgebildete Zungen (13) gebildet ist.
6. Trennkolben nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dle blattfederartig ausgebildeten Zungen (13) durch im wesentlichen axial verlaufende Aussparungen (14) gebildet werden.
7. Trennkolben nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzelchnet, daß die federnd an der Innenwand des Zylinders anllegende Gleltfläche beim Herstellen des Führungstells (6) aus elnemmehrecklgen Grundtell gebildet wird, wobel die Gleitfläche des Führungsteils (6) aus den tiefgezogenen Ecken (15) des Grundteils besteht.
8. Trennkolben nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemmverbindung zwischen dem Ansatz (8) des Haltetells (5) und dem von der Aussparung des Führungsteils (6) gebildeten Bund (16) angeordnet ist.
9. Trennkolben nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (8) eine ballig ausgebildete Bodenfläche (9) aufweist, welche belm Verbinden mit dem Führungstell plangedrückt (ebene Bodenfläche 10) wird.
10. Trennkolben nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (8) des Halteteils (5) mit einer kegelstumpfförmigen Schrägfläche (11) versehen ist, in welche der von der Aussparung gebildete Bund (16) des Führungsteils (6) eingedrückt wird.