DE19653944A1

DE19653944A1 - Kolben-Zylinder-Aggregat

Info

Publication number: DE19653944A1
Application number: DE19653944A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Grospietsch
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1996-12-21
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2016-12-22
Also published as: US5996468A; DE19653944B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Kolben-Zylinder-Aggregat zur Übertragung von hydrauli schen Steuerkräften gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit der DE 195 16 391.5 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 Fig. 3 einen Geberzylinder zur Steuerung eines Kupplungsausrückers über einen Nehmerzylin der. Der Kolben des Geberzylinders besteht aus einem Außenrohr, in das ein In nenrohr eingeschoben wird, wobei das Innenrohr gegen ein elastisches Verbin dungsteil zwischen dem Kopf der Kolbenstange und einer Arretierung im Außen rohr des Kolben gepreßt wird, um hydraulische Druckstöße vom Kolben auf die Kolbenstange zu absorbieren. Das so konstruierte Aggregat wird gemäß der vor liegenden Erfindung in der Weise fortentwickelt, daß sowohl der Kolben als auch das Gehäuse jeweils als Unterzusammenbau auf einfache Weise montierbar wer den.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, sowohl ein Gehäuse als auch einen darin angeordneten Kolben mit allen jeweils zur Erstellung eines Zusammenbaus benö tigten Teilen maschinell montierbar zu gestalten.

Die Lösung ist in den Ansprüchen beschrieben.

Ein Kolben-Zylinder-Aggregat zur hydraulischen Steuerung wird als Ausführungs beispiel in den nachfolgenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Zylinder-Kolben-Aggregat mit einem Gehäuse als Zylinder und einem mit einem Stößel verbundenem Kolben;

Fig. 2 den Kolben mit dem Stößel als Zusammenbau;

Fig. 3 das Gehäuse mit einer Primärmanschette, einem Abstandsring, einer Sekundärmanschette, sowie einer Führungshülse im Zusammenbau;

Fig. 4 die Primärmanschette als Einzelteil;

Fig. 5 den Abstandsring als Einzelteil;

Fig. 6 die Sekundärmanschette als Einzelteil.

Die Fig. 1 zeigt ein Zylinder-Kolben-Aggregat als Geberzylinder für die Betätigung eines Nehmerzylinders zum Antrieb eines Ausrückers einer Kraftfahrzeugkupp lung, bestehend aus einem Gehäuse 1 mit einem ersten Druckanschluß 2 und einem zweiten Druckanschluß 3, welches in einer Bohrung einen ersten Durch messer 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 Zen trierung einer Führungshülse 13 und einen fünften Durchmesser 8 zum Einfädeln der vorgenannten Innenteile aufweist. Das Gehäuse 1 weist ferner Gehäusefen ster 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 Durchmes ser 6 als auch mit einem Schulterdurchmesser 14 am vierten Durchmesser 7, um die Mittigkeit der meist aus Kunststoff bestehenden Teile zu garantieren. Schließ lich weist die Führungshülse 13 an dem aus dem Gehäuse 1 herausragenden En de einen Begrenzungsbund 17 auf, der zur Abstützung eines Kolbens 18 dient.

Gemäß Fig. 2 besteht dieser Kolben 18 aus einem Tiefziehkolben 19, der einen Boden 33 und radial angeordnete Ausnehmungen 24 im Anschluß an diesen Bo den 33 am Außendurchmesser aufweist, sowie einen Rezeß 22 auf der dem Bo den 33 gegenüberliegenden Seite. Der Tiefziehkolben 19 ist mit einem Stößel 25, der an seinem kolbenseitigen Ende einen pilzförmigen Ansatz 26 aufweist, ela stisch 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 Tiefzieh kolben 19 einführbar ist und mit einem Bund 21 in den Rezeß 22 des Tiefzieh kolbens 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 Tiefzieh buchse 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 Be dienung 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 Füge durchmesser 30 auf, in den eine wulstartige Verdickung eines Faltenbalges 29 eingreift. Der Faltenbalg 29 deckt somit die Fenster 16 ab, und schützt den ge samten bedienungsseitigen Bereich des Gehäuses 1 durch die Verbindung des Faltenbalges 29 mit dem Stößel 25 gegen das Eindringen von Schmutz.

Aus den Fig. 3, 4, 5 und 6 geht hervor, in welcher Weise die Primärmanschet te 9, der Abstandsring 10, die Sekundärmanschette 11 sowie die Führungshül se 13 im Gehäuse 1 montiert werden. Das Gehäuse 1 ist mit den Durchmes sern 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 maschi nelles 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 Gehäu ses 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 Begrenzungs bund 17 herausragt.

Gemäß Fig. 2 wird der Kolben nach dem gleichen Prinzip vormontiert, wobei in den mit der Öffnung nach oben stehenden Tiefziehkolben 19 die Gummischei be 27, der Stößel 28 mit seinem Ansatz 26 sowie die Gummischeibe 28 einge legt werden. Die Tiefziehbuchse 20 fällt durch die Verdickung 34 nicht in Positi on, sondern muß mit einer Preßvorrichtung in diese gebracht werden. Der An schlag 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 Tiefzieh kolbens 19 zu einem Rollbund 23 gesichert.

Der Tiefziehkolben 19 kann durch eine geeignete Werkstoffwahl wie Niro- Tiefziehqualität oder normale Tiefziehstähle und durch geeignete Oberflächenbe handlung hinsichtlich seiner Gleitfähigkeit und seines Korrosionsschutzes durch Chemisch Nickel oder Hartverchromen oder Gasnitrieren mit oder ohne Nachoxi dation oder galvanisch Nickel oder Gleitlack veredelt werden.

Claims

1. Kolben-Zylinder-Aggregat, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit einem Zylin der (4) und einem mit einem Stößel (25) verbundenen Kolben (18), wobei ei ne der Stirnflächen des Kolbens (18) gegen ein Fluid arbeitet, wobei ferner im Gehäuse (1) eine erste Druckleitung (2) und gegebenenfalls eine zweite Druckleitung (3) angeordnet sind, weiterbestehend aus mindestens einer den Kolben (18) umgreifenden Dichtung (9, 11) und einer dieser Dichtungen axial fixierenden Führungshülse (13), sowie aus einem flexiblen Staubschutz zwi schen dem Stößel (25) und dem Gehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) einen Tiefziehkolben (19) und eine in diesem konzen trisch angeordnete Tiefziehbuchse (20) aufweist, die an der von einem Bo den (33) des Kolbens (18) wegweisenden Seite eine in axialer Richtung gese hen kurze Verdickung (34) aufweist, die mit dem Tiefziehkolben (19) eine Preßverbindung eingeht, wobei die Tiefziehbuchse (20) in den Tiefziehkol ben (18) durch ausreichend große Spielpassung an dem zum Boden (33) hin weisenden Schaft ohne Widerstand einfädelbar ist.

2. 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 schwenkbe weglich 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.

3. 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.

4. Kolben-Zylinder-Aggregat bestehend aus einem Gehäuse (1) mit einem Zylin der (4) und einem mit einem Stößel (25) verbundenen Kolben (18), wobei ei ne der Stirnflächen des Kolbens (18) gegen ein Fluid arbeitet, wobei ferner im Gehäuse (1) eine erste Druckleitung (2) und gegebenenfalls eine zweite Druckleitung (3) angeordnet sind, weiterbestehend aus mindestens einer den Kolben (18) umgreifenden Dichtung (9, 11) und einer dieser Dichtungen axial fixierenden Führungshülse (13), sowie aus einem flexiblen Staubschutz zwi schen dem Stößel (25) und dem Gehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen ersten Durchmesser am Zylinder (4), einen zwei ten Durchmesser (5) zur Aufnahme einer Primärmanschette (9) und eines Ab standsrings (10), einen dritten Durchmesser (6) zur Aufnahme einer Sekun därmanschette (11), einen vierten Durchmesser (7) zur Aufnahme der Füh rungshülse (13) sowie einen fünften Durchmesser (8) zum Einfädeln aller vorgenannten Teile (9, 10, 11, 13) aufweist, wobei sich die Durchmes ser (4 . . . 8) in der genannten Reihenfolge vergrößern und sich axial nur über das jeweils aufzunehmende Teil erstrecken.

5. Verfahren zur maschinellen Montage von Teilen (9, 10, 11, 13) in das mit dem größten Durchmesser (8) nach oben weisend stehende Gehäuse (1), gekenn zeichnet durch die folgenden Montageschritte:

- 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 Gehäu se (1), freigeben;
- Einpressen der Führungshülse (13) auf Anschlag.

6. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefziehkolben (19) an seiner äußeren Mantelfläche eine Oberflä chenbeschichtung zur Verbesserung des Korrosionsschutzes und der Gleitfä higkeit im Zylinder (4) aufweist.