DE10216323A1

DE10216323A1 - Arrangement for guiding and sealing a reciprocating piston rod comprises a groove whose shoulder has a slightly smaller diameter than the outer diameter of the glide ring of the sealing ring unit

Info

Publication number: DE10216323A1
Application number: DE10216323A
Authority: DE
Inventors: Adolf Adrian; Andreas Nevoigt; Lutz Rueggeberg
Original assignee: ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Bilstein Suspension GmbH
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2002-04-13
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2022-04-14
Also published as: DE10216323B4

Abstract

The arrangement for guiding and sealing a reciprocating piston rod in a bore comprises a groove (9) whose shoulder (12) nearest to the piston has a slightly smaller diameter than the outer diameter of the glide ring (11) of the sealing ring unit (10, 11). The shoulder (12) is joined to a bore accommodating a guide sleeve (16) via a conical transition section (14).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen und Abdichten einer in einen Zylinder oszillierend eintauchenden Kolbenstange nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie speziell bei hydraulischen Schwingungsdämpfern eingesetzt wird, sowie ein Verfahren zum Zusammenbau einer derartigen Vorrichtung. Derartige Vorrichtungen dienen nicht nur dazu, die Kolbenstange gegenüber dem Zylinder hydraulisch abzudichten. Sie haben weiterhin die Aufgabe, die Kolbenstange gegenüber dem Zylinder radial zu führen. Von daher ist es häufig vorgesehen, die in einer Nut der Dichtungsaufnahme angeordneten Dichtungsringe zwei- oder mehrteilig mit einem oder mehreren Pressringen und einem Gleitring auszubilden. Vorteilhaft weist der Gleitring eine große Steifigkeit auf und ist ungeteilt ausgebildet. The invention relates to a device for guiding and sealing one Cylinder oscillating piston rod according to the preamble of claim 1, as it is used especially with hydraulic vibration dampers, as well as a Method of assembling such a device. Such devices not only serve to hydraulically actuate the piston rod relative to the cylinder seal. You still have the task of the piston rod opposite the cylinder to lead radially. Therefore, it is often provided that in a groove Seal receptacle arranged sealing rings in two or more parts with one or more Form press rings and a slide ring. The slide ring advantageously has a large one Rigidity and is undivided.

Die DE 199 24 534 A1 zeigt eine derartige Vorrichtung. Nachteilig bei der hier gezeigten Ausbildung wird die in der Dichtungsaufnahme angeordnete, sich nach außen erstreckende Nut aus wenigstens zwei miteinander zu verbindenden Teilen hergestellt, um den relativ steifen Gleitring in die Nut einbringen zu können. DE 199 24 534 A1 shows such a device. A disadvantage of the one shown here Training is arranged in the seal receptacle, facing outwards extending groove made of at least two parts to be connected to each other to be able to insert the relatively stiff slide ring into the groove.

Weiterhin ist es aus der vorgenannten Schrift bekannt, Nuten in ein ungeteiltes Bauteil einzubringen, die aufeinander liegend einen Pressring und einen Gleitring aufnehmen. Um den Pressring und den Gleitring in diese Nut einlegen zu können, müssen beide Ringe vorher gefaltet werden, um sie danach in die Nut einschnappen zu lassen. Dieses erfordert jedoch eine hohe Elastizität der Ringe. Ringe, insbesondere Gleitringe mit einer großen Härte, würden, besonders wenn sie einen kleinen Durchmesser aufweisen müssten, bei diesem Verfahren leicht brechen, knicken oder anbrechen, wodurch sie nicht nur in ihrer Festigkeit geschädigt wären, sondern wodurch, hervorgerufen durch kleine Haarrisse, es auch zu Undichtigkeiten führen würde. Furthermore, it is known from the aforementioned document, grooves in an undivided component to insert, which receive a press ring and a slide ring lying on top of each other. In order to be able to insert the press ring and the slide ring in this groove, both must Rings are folded beforehand so that they snap into the groove afterwards. However, this requires a high elasticity of the rings. Rings, especially slide rings with of great hardness, especially if they have a small diameter would have to break, kink or crack easily with this procedure, causing them would not only be damaged in their firmness, but also caused by small hairline cracks, it would also lead to leaks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Abdichten derartig auszubilden, dass bei uneingeschränkter Funktion der Aufbau der Vorrichtung einfacher und damit wirtschaftlicher gestaltet werden kann, wobei auch harte Dichtringe mit kleinem Durchmesser ohne Beschädigung eingesetzt werden können. The invention has for its object a generic device for Form sealing in such a way that the structure of the Device can be made simpler and therefore more economical, also hard sealing rings with a small diameter can be used without damage can.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben. Anspruch 9 beschreibt ein Verfahren zum Zusammenbau einer derartigen Vorrichtung. This object is achieved with the features of claim 1. Advantageous training and Further developments are described in claims 2 to 8. Claim 9 describes a method for assembling such a device.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Vorrichtung weniger Bauteile benötigt. Dadurch ergibt sich vorteilhaft auch eine wesentlich einfachere und kostengünstigere Montage der Vorrichtung. The advantages achieved by the invention are in particular that the Device requires fewer components. This also advantageously results in an essential one easier and cheaper assembly of the device.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen An embodiment of the invention is shown in the drawing and is in Described in more detail below. Show it

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Anordnung einer Kolbenstangen-Dichtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform und Fig. 1 shows a cross section through the arrangement of a piston rod sealing device according to a first embodiment and

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1. FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1.

Die Vorrichtung zum Abdichten einer in einen Zylinder oszillierend eintauchenden Kolbenstange dient in erster Linie der Abdichtung und Führung einer in einen Dämpferzylinder eintauchenden Kolbenstange eines hydraulischen Schwingungsdämpfers. Am unteren Ende, innerhalb des Zylinders angeordnet, ist ein Arbeitskolben angebracht. Letzterer wird jedoch nicht dargestellt. Auch der Dämpferzylinder ist nur andeutungsweise dargestellt. The device for sealing an oscillating immersion in a cylinder Piston rod primarily serves to seal and guide one into one Damper cylinder immersed piston rod of a hydraulic vibration damper. At the A working piston is attached to the lower end, arranged inside the cylinder. However, the latter is not shown. The damper cylinder is also only hinted at.

Am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders 1 ist ein Grundkörper 2 angeordnet, der im Ausführungsbeispiel neben der Abdichtung und Führung der Kolbenstange 3 auch die Funktion eines Abschlussdeckels übernimmt. Der Grundkörper 2 ist über eine Rundschnurdichtung 4 gegenüber dem Zylinder 1 radial abgedichtet und mittels einer Bördelung 5 mit dem Zylinder 1 verbunden. Zentral durch den Grundkörper 2 erstreckt sich eine Stangendurchführungsbohrung mit einem nach außen weisenden Teil 6 und einem zylinderseitigen Teil. Der Durchmesser 7 des nach außen weisenden Teils 6 der Stangendurchführungsbohrung ist geringfügig größer als der Durchmesser 8 der Kolbenstange 3. Der zylinderseitige Teil der Stangendurchführungsbohrung ist mehrfach gestuft ausgebildet. At the piston rod outlet end of the cylinder 1 , a base body 2 is arranged which, in the exemplary embodiment, in addition to sealing and guiding the piston rod 3, also performs the function of an end cover. The base body 2 is radially sealed by a round cord seal 4 against the cylinder 1 and connected by means of a flange 5 with the cylinders. 1 A rod feed-through bore extends centrally through the base body 2 with an outwardly facing part 6 and a cylinder-side part. The diameter 7 of the outwardly facing part 6 of the rod feed-through bore is slightly larger than the diameter 8 of the piston rod 3 . The cylinder-side part of the rod feed-through hole is designed with multiple steps.

Zwischen den beiden Teilen der Stangendurchführungsbohrung ist eine nach außen gerichtete Nut 9 angeordnet. Diese Nut 9 dient zur Aufnahme der Dichtungsringe, im Ausführungsbeispiel eines außen liegenden Pressrings 10 und eines innen liegenden Gleitrings 11. Pressring 10 und Gleitring 11 sind radial beidseitig durch die Seitenringflächen der Nut 9 geführt. Der Pressring 10 ist relativ elastisch ausgebildet. Er besteht beispielsweise aus einem Elastomerwerkstoff, vorzugsweise aus Acrylnitril-Butadien- Kautschuk, wie NBR oder HNBR, oder einem Fluor-Silikon-Kautschuk, wie MFQ. An outwardly directed groove 9 is arranged between the two parts of the rod feed-through hole. This groove 9 serves to receive the sealing rings, in the exemplary embodiment an outer pressing ring 10 and an inner sliding ring 11 . Press ring 10 and slide ring 11 are guided radially on both sides through the side ring surfaces of the groove 9 . The press ring 10 is relatively elastic. It consists, for example, of an elastomer material, preferably of acrylonitrile-butadiene rubber, such as NBR or HNBR, or a fluorosilicone rubber, such as MFQ.

Der Gleitring 11 ist demgegenüber relativ steif. Er kann aus einem PTFE oder einem PTFE-Compound mit Füllstoffen, wie Bronze, Graphit, Kohle oder anderen hergestellt sein. The slide ring 11 is relatively stiff. It can be made from a PTFE or a PTFE compound with fillers such as bronze, graphite, carbon or others.

Der Außendurchmesser der Nut 9 ist so bemessen, dass nach dem Einbau der Kolbenstange 3 in den Grundkörper 2 der Pressring 10 den Gleitring 11 mit einer vorgewählten Anpresskraft gegen die Kolbenstange 3 andrückt. The outside diameter of the groove 9 is dimensioned such that after the installation of the piston rod 3 in the base body 2, the press ring 10 presses the slide ring 11 against the piston rod 3 with a preselected pressing force.

Der Pressring 10 weist ursprünglich einen etwa kreisförmigen Querschnitt auf. Durch das Einsetzen des steiferen Gleitringes 11 wird er elastisch in eine etwa ovale Form verformt. Durch sein Bestreben, die ursprüngliche Form wieder anzunehmen, bewirkt er ein Zusammenpressen oder Kippen über eine Achse des Gleitringes 11. The press ring 10 originally has an approximately circular cross section. By inserting the stiffer slide ring 11 , it is elastically deformed into an approximately oval shape. By endeavoring to resume the original shape, it causes a compression or tipping over an axis of the slide ring 11 .

Der Querschnitt des Gleitringes 11 kann eine beliebige Form aufweisen. Die in Fig. 2 dargestellte Form hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt. The cross section of the slide ring 11 can have any shape. However, the shape shown in FIG. 2 has proven to be advantageous.

Anschließend an die Nut 9 setzt sich die Stangendurchführungsbohrung zylinderseitig als Schulter 12 fort. Der Durchmesser der Schulter 12 ist geringer als der Außendurchmesser des Gleitringes 11. Er ist vorzugsweise so bemessen, dass ein in der Schulter 12 liegender Gleitring 11 maximal elastisch gestaucht ist. Subsequent to the groove 9 , the rod passage bore continues as a shoulder 12 on the cylinder side. The diameter of the shoulder 12 is less than the outer diameter of the slide ring 11 . It is preferably dimensioned in such a way that a slide ring 11 lying in the shoulder 12 is compressed with maximum elasticity.

Zylinderseitig schließt sich an die Schulter 12 ein sich erweiternder Kegelabschnitt 14 an, an den sich dann wiederum eine Buchsentragbohrung anschließt. Die Länge des Kegelabschnitts 14 entspricht maximal 0,75 der Breite 13 des Gleitringes 11. Die Buchsentragbohrung weist endseitig einen sich vergrößernden Einlaufabschnitt 15 auf. Im Ausführungsbeispiel ist dieser Einlaufabschnitt 15 ebenfalls als Kegelabschnitt ausgebildet. On the cylinder side, the shoulder 12 is adjoined by an expanding conical section 14 , which in turn is followed by a bushing bore. The length of the conical section 14 corresponds to a maximum of 0.75 of the width 13 of the slide ring 11 . The bushing bore has an enlarging inlet section 15 at the end. In the exemplary embodiment, this inlet section 15 is also designed as a cone section.

In die Buchsentragbohrung ist unter Vorspannung eine Führungsbuchse 16 eingepresst. Diese Führungsbuchse 16 kann einteilig ausgebildet sein oder auch einen radialen Schlitz aufweisen. A guide bushing 16 is pressed into the bushing bore under pretension. This guide bushing 16 can be formed in one piece or also have a radial slot.

Die Montage der gesamten Führungs- und Dichtungseinheit erfolgt dergestalt, dass in die Nut 9 des Grundkörpers 2 der elastische Pressring 10 eingelegt wird. Dieses erfolgt dergestalt, dass der Pressring 10 dazu vorher mehr oder weniger schlaufenbildend gefaltet wird. The entire guide and sealing unit is assembled in such a way that the elastic press ring 10 is inserted into the groove 9 in the base body 2 . This is done in such a way that the press ring 10 is previously folded more or less to form a loop.

Danach wird der Gleitring 11 in die Buchsentragbohrung eingeschoben und mittels eines geeigneten Werkzeuges vollständig durch die Buchsentragbohrung und danach über den Kegelabschnitt 14 und die Schulter 12 verschoben. Beim Schieben über die Schulter 12 wird der Gleitring vorzugsweise bis an seine Elastizitätsgrenze gestaucht. Nach dem Überschieben über die Schulter schnappt der Gleitring 11 dann sich radial entspannend in die Nut 9, wo er sich radial von innen in den Pressring 10 legt. Durch dieses radiale Entspannen ist der Gleitring 11 dann axial beidseitig in der Nut 9 gehalten. The sliding ring 11 is then inserted into the bushing bore and completely moved through the bushing bore and then over the cone section 14 and the shoulder 12 using a suitable tool. When sliding over the shoulder 12 , the slide ring is preferably compressed to its elastic limit. After being pushed over the shoulder, the sliding ring 11 snaps radially into the groove 9 , where it lies radially from the inside in the press ring 10 . This radial expansion of the sliding ring 11 is then held axially on both sides in the groove 9 .

Abschließend wird dann die Führungsbuchse 16 unter Vorspannung in die Buchsentragbohrung eingebracht. Zum besseren Einfädeln weist die Buchsentragbohrung an ihrem vorderen Ende einen Einlaufabschnitt 15 auf. Bezugszeichenliste 1 Zylinder
2 Grundkörper
3 Kolbenstange
4 Rundschnurdichtung
5 Bördelung
6 Teil
7 Durchmesser
8 Durchmesser
9 Nut
10 Pressring
11 Gleitring
12 Schulter
13 Breite
14 Kegelabschnitt
15 Einlaufabschnitt
16 Führungsbuchse
Finally, the guide bushing 16 is then introduced into the bushing bore under prestress. For better threading, the bushing bore has an inlet section 15 at its front end. LIST OF REFERENCE NUMBERS 1 Cylinder
2 basic bodies
3 piston rod
4 round cord seal
5 flaring
6 part
7 diameters
8 diameters
9 groove
10 press ring
11 slide ring
12 shoulder
13 width
14 cone section
15 inlet section
16 guide bush

Claims

1. Device for guiding and sealing a piston rod ( 3 ) which dips oscillatingly into a cylinder ( 1 ) and which has a base body ( 2 ) with a central through-bore, with a sealing ring with press ring ( 10 ) and slide ring ( 11 ) radially outwardly extending groove ( 9 ) and a pressed-in guide bush ( 16 ) is formed, wherein
the outwardly facing part ( 6 ) of the through hole has a slightly larger diameter ( 7 ) than the piston rod ( 3 ) and
the outer diameter of the groove ( 9 ) is dimensioned so large that the press ring ( 10 ) and slide ring ( 11 ) arranged in the groove ( 9 ) bear against the piston rod ( 3 ) with the preselected pressing force, characterized in that
the cylinder-side shoulder ( 12 ) of the groove ( 9 ) has a slightly smaller diameter ( 8 ) than the outer diameter of the slide ring ( 11 ) and
a bushing bore is connected to this shoulder ( 12 ) on the cylinder side, connected by an expanding cone section ( 14 ),
into which the guide bush ( 16 ) is pressed.

2. Device according to claim 1, characterized in that an enlarging inlet section ( 15 ) is arranged at the end of the bushing bore.

3. Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the diameter of the cylinder-side shoulder ( 12 ) by the amount of the maximum elastic compression of the sliding ring ( 11 ) is formed smaller than the outer diameter of the sliding ring ( 11 ).

4. Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the length of the cone section ( 14 ) is a maximum of 0.75 of the width ( 13 ) of the sliding ring ( 11 ).

5. The device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the press ring ( 10 ) and / or the guide bushing ( 16 ) are formed in one or more segments divided.

6. The device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the sliding ring ( 11 ) is made of PTFE or a PTFE compound and fillers such as bronze, graphite and / or carbon.

7. The device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the pressing ring ( 10 ) has a circular cross-section before pressing.

8. The device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the press ring ( 10 ) is made of acrylonitrile-butadiene rubber or fluorosilicone rubber.

9. A method of assembling a device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the previously loop-shaped press ring ( 10 ) snaps apart after insertion into the groove ( 9 ) and the slide ring ( 11 ) under radial compression over the cone section ( 14 ) and the shoulder ( 12 ) is pressed until it also snaps apart in the area of the groove ( 9 ) and then the guide bushing ( 16 ) is pressed into the bushing bore.