DE1275367B

DE1275367B - In Kraftfahrzeugen verwendete Gleitdichtung fuer einen Kolbenschaft

Info

Publication number: DE1275367B
Application number: DED32402A
Authority: DE
Inventors: Albert Dillenburger
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1960-01-21
Filing date: 1960-01-21
Publication date: 1968-08-14

Description

In Kraftfahrzeugen verwendete Gleitdichtung für einen Kolbenschaft Die Erfindung bezieht sich auf eine in Kraftfahrzeugen verwendete Gleitdichtung für einen Kolbenschaft mit axialer Verschieblichkeit und radialer Beweglichkeit gegenüber dem Gehäuse mittels einer Manschette aus elastischem Werkstoff, deren Außenrand am Gehäuse eingespannt und deren als Dichtlippe ausgebildeter Gleitteil von einem nahezu spielfrei auf dem Kolbenschaft geführten starren Ring mit L-förmigem Querschnitt den radialen Bewegungen des Kolbenschaftes nachgeführt wird, wobei der scheibenförmige Teil des starren Ringes radial beweglich am Abschlußdeckel des Gehäuses anliegt und um seinen Außenrand ein Ringspalt vorhanden ist.
Aus der USA.-Patentschrift 2 993 712 ist eine solche Gleitringdichtung bei Servomotoren zur Bremsbetätigung bekannt. Der auf der Niederdruckseite der Manschette angeordnete starre Ring trägt den die L-Form ergebenden axialen Schenkel an seinem Außenrand. Der sich im wesentlichen radial erstrekkende, wellenförmige, mit seinem Randteil durch Schrauben am Gehäuse festgespannte Teil der Manschette weist auf seiner einen Flanke eine Ringnut auf, in die der axiale Schenkel des starren Ringes greift. Die leicht kegelige Dichtlippe wird durch den starren Ring nicht gestützt. Letzterer führt daher zwar die Dichtlippe dem sich verlagernden Kolbenschaft nach, jedoch ist diese bekannte Dichtung auf Grund ihrer Ausbildung nur für sehr geringe Druckdifferenzen brauchbar. Würde man eine solche Dichtung hohen Druckdifferenzen aussetzen, so würde dies zur Folge haben, daß der abdichtende Manschettenteil infolge fehlender Abstützung stark verformt würde, damit unter Umständen die Dichtwirkung verlorenginge und auf jeden Fall große Reibung, Erwärmung und Verschleiß entstünden.
Gleitringdichtungen sind für drehende Wellen mit radialer Verlagerungsmöglichkeit auch den USA.-Patentschriften 2 358 536 und 2 482 029 zu entnehmen, bei denen unter einen Teil der Dichtlippe ein sich in Achsrichtung erstreckender, auf der Welle gleitender Schenkel eines starren Ringes mit U- bzw. Uförmigem Querschnitt greift. Der an keinem Gehäuseteil anliegende starre Ring ist auf der Druckseite der Manschette angeordnet. Er kann daher ebenfalls die Dichtlippe nur den Wellenverlagerungen nachführen, jedoch nicht gegen Druckdifferenzen abstützen. Schließlich ist es aus der USA.-Patentschrift 2 477 882 bekannt, die Manschette für eine Gleitdichtung eines axial und radial beweglichen Kolbenschaftes, deren Dichtlippe sich selbst nachführen muß, an ihrem Außenrand durch einen in das Gehäuse eingesetzten Ring festzuspannen. Diese weiteren bekannten Gleitdichtungen sind somit ebenfalls für hohe Druckunterschiede nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitdichtung zu schaffen, die auch bei hohen überdrucken funktionsfähig ist und daher beispielsweise für Einrohr-Dämpfer in Kraftfahrzeugen Verwendung finden kann. Bei Stoßdämpfern, insbesondere Einrohr-Dämpfern, kann nämlich die Dichtung den hohen Druckspitzen in der äußeren Arbeitskammer ausgesetzt sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Anwendung auf Flüssigkeits-Teleskopstoßdämpfer der axial gerichtete Schenkel des L-förmigen Ringes auf dem Kolbenschaft geführt ist und, wie an sich bekannt, als Stützring für die Dichtlippe dient und daß ferner der L-förmige Ring von einem in das Dämpfergehäuse eingesetzten, die Manschette an ihrem Außenrand festspannenden Ring unter Bildung des Ringspaltes umschlossen ist, wobei der Außendurchmesser des scheibenförmigen Teiles des L-förmigen Ringes etwa dem Außendurchmesser des sich radial erstreckenden Mittelteiles der Manschette entspricht.
Durch diese Ausbildung wird eine allseitig vorhandene Abstützung für den Manschettenring geschaffen, so daß sich dieser nicht unzulässig verformen und dadurch die Dichtwirkung aufheben kann. Trotz der allseitigen Abstützung ist die elastische Verformungsmöglichkeit zum Ausgleich von Kolbenschaftverlagerungen gegeben, da sich die Manschette in dem dem Ringspalt benachbarten Querschnitt verformen kann. Die nach der Lehre der Erfindung ausgestaltete Abdichtung eignet sich besonders für Einrohr-Flüssigkeitsstoßdämpfer in Kraftfahrzeugen, bei denen der Kolbenschaft außer einer Längsbewegung auch Querbewegungen und Schüttelbewegungen ausgesetzt ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht es auch bei überdrucken in der Größenordnung von etwa 80 bis 100 atü, eine einwandfreie und sichere Abdichtung zu erhalten, ohne dabei die allseitige Beweglichkeit des Kolbenschaftes zu beeinträchtigen.
Als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes ist in der Zeichnung im Längsschnitt die Abdichtung des Kolbenschaftes eines Flüssigkeitsstoßdämpfers für Kraftfahrzeuge dargestellt.
In dem Dämpfergehäuse 1 ist eine in Form eines Nutringes ausgeführte Manschette 2 aus elastischem, flüssigkeitsbeständigem Werkstoff, wie Gummi, Kunststoff od. dgl., angeordnet, die an ihrem Außenrand zwischen einem sich an der Abschlußplatte 3 abstützenden Ring 4 und einem Ring 16 von L-förmigem Querschnitt fest eingespannt ist. Letzterer ist z. B. durch Verschweißen mit einem von einem Sprengring 5 gehaltenen Formstück 6 verbunden. Die Manschette 2 liegt mit ihrer Dichtlippe 7 an dem Kolbenschaft 8 an, gegen den sie durch eine Wurmfeder 9 zusätzlich angepreßt wird. Zwischen die Manschette 2 und die Abschlußplatte 3 ist ein starrer Stützring 10 eingesetzt, der den Kolbenschaft 8 nahezu spielfrei umschließt und eine der Form der Manschette 8 entsprechende, etwa kegelförmige Außenfläche im Bereich seines sich axial erstreckenden Schenkels 17 hat. Anschließend an den axialen Schenkel 17 setzt sich der Stützring 10 in einem sich radial erstreckenden scheibenförmigen Teil 11 fort, der eben oder gewölbt sein kann und in radialer Richtung beweglich an der Innenseite der Abschlußplatte 3 anliegt. Der Teil 11 hat etwa den gleichen Außendurchmesser wie der sich radial erstreckende Mittelteil 18 der Manschette 2. Zwischen dem Teil 11 und dem Ring 4 ist ein freier Ringspalt 12 vorhanden. Der Kolbenschaft 8 ist mit etwas Spiel in einer Lagerbuchse 13 geführt, die in das Formstück 6 eingelassen ist. Letzteres enthält durch federnde Ventile 14 verschlossene Durchflußkanäle 15 für die Dämpfungsflüssigkeit, die gleichzeitig-den Schaft 8 schmiert.
Führt der Kolbenschaft 8 infolge der beim Betrieb des Kraftfahrzeugs auftretenden Erschütterungen und des unvermeidlichen Führungsspiels am Kolben und an der Lagerbuchse 13 Bewegungen in der Querrichtung aus, so wird die Dichtlippe 7 radial verschoben, wobei der L-förmige Ring 10 die Führung besorgt. Bei der Manschette 2 ergibt sich infolge des Ringspaltes 12 trotz der guten Abstützung eine radiale Ausweichmöglichkeit. Der L-förmige Ring 10 verschiebt sich beim seitlichen Ausweichen der Dichtung gegenüber der Abschlußplatte 3, an der sein scheibenförmiger Teil 11 anliegt. Von besonderem Vorteil ist es hierbei, daß die Dichtlippe 7 in Achsrichtung nur eine kleine Abmessung hat, wodurch die Reibung und damit die Wärmeentwicklung und der Verschleiß auch bei den höchsten Überdrücken beträchtlich verringert werden. Die Abdichtung hat daher auch bei hohen Überdrücken eine große Lebensdauer und Betriebssicherheit und vermeidet unerwünschte Wärmeentwicklungen. Trotzdem hat sie eine alle Betriebsverhältnissen genügende Beweglichkeit.

Claims

Patentanspruch: In Kraftfahrzeugen verwendete Gleitdichtung für einen Kolbenschaft mit axialer Verschieblichkeit und radialer Beweglichkeit gegenüber dem Gehäuse mittels einer Manschette aus elastischem Werkstoff, deren Außenrand am Gehäuse eingespannt und deren als Dichtlippe ausgebildeter Gleitteil von einem nahezu spielfrei auf dem Kolbenschaft geführten starren Ring mit L-förmigem Querschnitt den radialen Bewegungen des Kolbenschaftes nachgeführt wird, wobei der scheibenförmige Teil des starren Ringes radial beweglich am Abschlußdeckel des Gehäuses anliegt und um seinen Außenrand ein Ringspalt vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Anwendung auf Flüssigkeits-Teleskopstoßdämpfer der axial gerichtete Schenkel (17) des L-förmigen Ringes (10) auf dem Kolbenschaft (8) geführt ist, und, wie an sich bekannt, als Stützring für die Dichtlippe (7) dient und daß ferner der Hönnige Ring (10) von einem in das Dämpfergehäuse (1) eingesetzten, die Manschette (2) an ihrem Außenrand festspannenden Ring (4) unter Bildung des Ringspaltes (12) umschlossen ist, wobei der Außendurchmesser des scheibenförmigen Teiles (11) des L-förmigen Ringes (10) etwa dem Außendurchmesser des sich radial erstreckenden Mittelteiles (18) der Manschette entspricht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 698 346, 854 448, 948 464, 953 029; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1794 493; schweizerische Patentschrift Nr. 188 685; britische Patentschriften Nr. 566 435, 716 544, 836 510; USA.-Patentschriften Nr. 549 419, 2181203, 2 358 536, 2 477 882, 2 482 029, 2 596 174, 2 743 950, 2 837 355, 2 993 712.