DE202013101384U1

DE202013101384U1 - Schutzeinrichtung für Kolbenstangen-Zylinderanordnungen

Info

Publication number: DE202013101384U1
Application number: DE202013101384U
Authority: DE
Original assignee: Hahn Gasfedern GmbH
Current assignee: Hahn Gasfedern GmbH
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2013-04-26
Anticipated expiration: 2023-03-29
Also published as: US20140333033A1; US9347564B2

Abstract

Schmutzabstreifeinrichtung (15) für Kolbenstangen-Zylinderanordnungen (10), mit einem Abstreifring (16), der eine zentrale Öffnung (19) umgibt, die von einem flexiblen Element (17) umgeben ist, mit einer Haltekappe (21), die einen schlauchartigen Abschnitt (22, 23) aufweist, der an einem Ende in eine Stirnwand (24) übergeht, die eine Durchgangsöffnung (25) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmutzabstreifeinrichtung für Gasfedern, hydraulische Dämpfer oder Antriebe, pneumatische Kolbenstangen-Zylinderanordnungen oder dergleichen.
Gasfedern sind bekannt. Sie umfassen normalerweise ein Zylinderrohr, das an einem Ende geschlossen und an seinem anderen Ende mit einem Kopfstück versehen ist, durch das sich abgedichtet eine längsbewegliche Kolbenstange erstreckt. Der Innenraum der Gasfeder enthält unter einem hohen Druck stehende Gas, üblicherweise Stickstoff. Durch den Gasdruck wird die Kolbenstange mit einer in Längsrichtung wirkenden Kraft beaufschlagt.
Ebenso sind sonstige Kolbenstangen-Zylinderanordnungen bekannt, die jeweils eine Kolbenstange aufweisen, die abgedichtet durch eine Zylinderöffnung oder Kopfstücköffnung geführt ist.
Beim Einsatz von Gasfedern oder sonstigen Kolbenstangen-Zylinderanordnungen können Schmutzpartikel auf die Kolbenstange gelangen. Führen diese zu einer Beschädigung der im Kopfstück vorhandenen Dichtung, können Leckagen auftreten und Öl austreten. Im Falle einer Gasfeder verliert diese durch den Gasverlust Kraft.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit anzugeben, die schleichende Degradation von Kolbenstangen-Zylinderanordnungen zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird mit einer Schmutzabstreifeinrichtung nach Anspruch 1 gelöst:
Zu der Schmutzabstreifeinrichtung gehört ein Abstreifring mit einer zentralen Öffnung, die von einem flexiblen Element umgeben ist. Die zentrale Öffnung weist einen Innendurchmesser auf, der etwas geringer ist als der Durchmesser der Kolbenstange. Außerdem ist die Öffnung vorzugsweise leicht konisch ausgebildet, so dass der Abstreifring eine von dem Kopfstück der Kolbenstangen-Zylinderanordnung weg weisende Abstreiflippe oder -rippe bildet. Der Abstreifring wird von einer Haltekappe gehalten, deren schlauch- oder hülsenartiger Basisabschnitt auf das Ende der Gasfeder aufgeschoben werden kann. Die Kappe kann reibschlüssig an dem Zylinderrohr gehalten sein. Sie kann auch stoffschlüssig, z.B. durch Kleb- oder Haftstoffe ortsfest gesichert sein. Außerdem kann sie durch ein Band oder eine Befestigungsschelle ortsfest gesichert sein.
Vorzugsweise werden die Kappe und der Abstreifring als gesonderte Teile bereitgestellt. Es ist aber auch möglich, sei zu einem Teil zu vereinigen.
Die Haltekappe weist eine Öffnung auf, durch die sich die Kolbenstange erstreckt. Sie hält den Abstreifring an dem Kopfstück und ermöglicht dem Abstreifring eine gewisse seitliche Beweglichkeit.
Die insoweit beschriebene Schmutzabstreifeinrichtung kann als Nachrüstset für vorhandene Gasfedern oder sonstige Kolbenstangen-Zylinderanordnungen angeboten werden. Die flexible Haltekappe ermöglicht eine sichere und einfache Befestigung von Abstreifringen an einer Gasfeder oder sonstigen Kolbenstangen-Zylinderanordnung. Die Schmutzabstreifeinrichtung kann auch an ölgefüllten Dämpferelementen z.B. im Fahrzeugbau Anwendung finden.
Der Abstreifring enthält vorzugsweise ein ringförmig geschlossenes aus einem Elastomer oder eine etwas elastischen Kunststoff bestehendes Abstreifelement. An diesem kann die oben erwähnte Abstreiflippe vorgesehen sein. Die Elastizität des Abstreifelements ist in radialer Richtung wenigstens so groß, dass das Abstreifelement auf den Durchmesser der Kolbenstange elastisch aufweitbar ist.
Der Abstreifring kann außerdem einen ringförmigen Haltekörper umfassen, der das Abstreifelement trägt. Der Haltekörper kann beispielsweise aus Metall bestehen und das Abstreifelement aufnehmen. Es sind jedoch abgewandelte Ausführungsformen möglich. Beispielsweise kann in das Abstreifelement ein aussteifender Ring, beispielsweise ein Metallring, eingelassen sein. Auch kann der Haltekörper aus einem wenig elastischen Kunststoff oder dergleichen bestehen. Weiter ist es möglich, auf den Haltekörper zu verzichten.
Die Kappe besteht vorzugsweise aus einem flexiblen Material wie beispielsweise Weich-PVC. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Schlauchabschnitt eine radiale Elastizität aufweist. Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn die Kappe Schrumpfeigenschaften aufweist. Zum Beispiel kann sie nach Aufweitung gemächlich in ihre enge, nicht aufgeweitete, Form zurückkehren wollen oder beispielsweise durch Wärmeeinwirkung schrumpfend ausgebildet sein. Dies erleichtert die Befestigung der Kappe an der Gasfeder oder der sonstigen Kolbenstangen-Zylinderanordnung.
Vorzugsweise bildet die Kappe an ihrem stirnseitigen Ende eine Kammer, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Abstreifrings. Auf diese Weise hat der Abstreifring eine radiale Beweglichkeit. Seine Radialposition wird von der Kolbenstange, nicht aber von der Kappe festgelegt. Hingegen ist er axial zwischen der Stirnwand der Kappe und dem Kopfstück der Gasfeder gefangen.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Ansprüchen. Es zeigen:
1 eine Gasfeder mit Schmutzabstreifeinrichtung gemäß der Erfindung, in schematisierter Seitenansicht,
2 eine zu der Schmutzabstreifeinrichtung gehörige Kappe, in perspektivischer Darstellung.
3 ein zu einem Abstreifring gehöriges Elastomerelement, in schematischer, perspektivischer Darstellung.
4 einen zu dem Abstreifring gehörigen Haltekörper, in perspektivischer Darstellung.
5 die Gasfeder mit Schmutzabstreifeinrichtung, in schematisierter teilweise längs geschnittener Darstellung.
6 die Schmutzabstreifeinrichtung, in Längsschnittdarstellung.
In 1 ist beispielhaft für eine beliebige Kolbenstangen-Zylinderanordnung eine Gasfeder 10 veranschaulicht, die ein Zylinderrohr 11 und eine Kolbenstange 12 aufweist. Ösen 13, 14 oder sonstige Verbindungsmittel sind an den außen liegenden Enden des Zylinderrohrs 11 bzw. der Kolbenstange 12 angeordnet. Die Kolbenstange 12 ist axial beweglich. In dem Zylinderohr 11 herrscht hoher Gasdruck, so dass die Kolbenstange 12 in einer von dem Zylinderrohr 11 weg gerichteten Richtung mit definierter Kraft vorgespannt ist.
Die Gasfeder 10 weist eine Schmutzabstreifeinrichtung 15 auf, die dazu dient, auf der Kolbenstange 12 sitzenden Staub oder sonstige Fremdkörper oder Verschmutzungen daran zu hindern, die innere Abdichtung der Gasfeder 10 zu beschädigen. Dazu weist die Schutzabstreifeinrichtung 15 einen Abstreifring 16 auf, der aus den 5 und 6 hervorgeht und zu dem ein aus 3 ersichtliches Abstreifelement 17 sowie ein aus 4 hervorgehender Haltekörper 18 gehören. Das Abstreifelement 17 ist in 6 detailliert dargestellt. Es weist eine Öffnung 19 auf, die beispielsweise, wie dargestellt, leicht konisch sich von dem Zylinderrohr 11 weg verjüngend ausgebildet sein kann. Der Durchmesser D1 ist vorzugsweise etwas geringer als der Außendurchmesser der Kolbenstange 12. An dem nach außen gerichteten Ende der Durchgangsöffnung 19 ist vorzugsweise eine Abstreifkante 20 gebildet. Diese wird von in einem spitzen Winkel zueinander stehenden Flächen, nämlich der Wandung der Durchgangsöffnung 19 einerseits und der konischen Stirnfläche des Abstreifrings 17 andererseits, gebildet.
Das vorzugsweise aus einem Elastomer oder einem geeigneten anderen Kunststoff bestehende Abstreifelement 17 ist von dem Haltekörper 18 gefasst. Vorzugsweise ist der Haltekörper 18 durch einen Ring gebildet, der einen Sitz für das Abstreifelement 17 aufweist. Der Haltekörper 18 umgibt das Abstreifelement 17 vorzugsweise radial außen sowie an der dem Zylinder 11 zugewandten Stirnseite. Der Außendurchmesser D2 des Haltekörpers 18 ist vorzugsweise geringer als der Innendurchmesser einer Kappe 21, die zur Lagerung des Schmutzabstreifrings 16 an der Gasfeder 10 vorgesehen ist.
Die Kappe 21 besteht vorzugsweise aus einem nachgiebigen Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Weich-PVC oder dergleichen. Sie weist einen schlauchförmigen Basisabschnitt 22 auf, der in einen konischen Abschnitt 23 übergeht. Stirnseitig ist die Kappe 21 durch eine sich an dem konischen Abschnitt 23 anschließende Stirnwand 24 abgeschlossen. Letztere weist eine Durchgangsöffnung 25, auf deren Durchmesser D3 größer ist als der Durchmesser D1 und größer als der Durchmesser der Kolbenstange 12.
Die aufweitbare Kappe 21 wird auf das kolbenstangenseitige Ende 26 des Zylinderrohrs 11 aufgebracht, wie es 5 andeutet. Dabei wird der Schmutzabstreifring 16 zwischen der Stirnwand 24 und dem stirnseitigen Ende des Zylinderrohrs 11 platziert und dort von der Kappe 21 festgehalten. In Radialrichtung weist er allerdings eine Beweglichkeit auf, so dass er von der Kolbenstange 12 zentriert wird.
Die Schmutzabstreifeinrichtung 15, bestehend aus der Kappe 21 und dem Abstreifring 16 kann als Nachrüstset für Gasfedern angeboten werden. Es kann zum Beispiel nach Entfernen der Öse 14 der Abstreifring 16 auf die Kolbenstange 12 aufgeschoben und an seinem gewünschten Platz mittels der ebenfalls aufzuschiebenden Kappe 21 gesichert werden. Die Gasfeder 10 ist danach gegen Verschmutzung weitgehend geschützt. Setzt sich auf der Kolbenstange 12 Staub oder Schmutz ab und wird die Kolbenstange 12 dann in dem Zylinder 11 eingeschoben, streift die Abstreifkante 20 Ablagerungen von der Kolbenstange 12 ab.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Abstreifring 16 auch anders konfiguriert sein kann. Beispielsweise kann er einteilig aus Kunststoff oder auch aus Metall mit einer Kunststoffummantelung ausgebildet sein. Weiter ist es möglich, die Abstreifkante 20 zwischen rechtwinklig zueinander stehenden Flächen auszubilden. Außerdem kann der Haltering 18 eine radial nach innen gerichtete Federwirkung auf den Abstreifring 17 ausüben. Der Abstreifring 16 ist durch die Kappe 21 klapperfrei gehalten. Die Kappe 21 wird so weit auf das Zylinderrohr 11 aufgeschoben, dass die Stirnwand 24 den Abstreifring 16 gegen die Stirn des Zylinderrohrs 11 drückt. Der Haltering 18 kann an seiner dem Zylinderrohr 11 zugewandten Fläche mit schalldämpfendem Material, beispielsweise Kunststoff oder Gummi, versehen oder beschichtet sein. Weitere Abwandlungen sind möglich. Beispielsweise kann die Kappe eine nach innen vorstehende Wulst aufweisen, die in eine am Umfang des Zylinderrohrs 11 vorgesehene Rille oder Nut greift.
Weiter wird darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Schmutzabstreifeinrichtung 15 an jeder Art Kolbenstangen-Zylinderanordnung angewendet werden kann. Insbesondere eignet sich die Schmutzabstreifeinrichtung 15 zum Schutz von Kolbenstangen und deren Dichtungen, wenn die Kolbenstangen 12 einen runden Querschnitt (insbesondere einen Kreisquerschnitt) aufweisen.
Bezugszeichenliste

10: Gasfeder
11: Zylinderrohr
12: Kolbenstange
13, 14: Ösen
15: Schmutzabstreifeinrichtung
16: Schmutzabstreifring
17: Abstreifelement
18: Haltekörper
19: Durchgangsöffnung
D1: Durchmesser
20: Abstreifkante
D2: Außendurchmesser
21: Kappe
22: schlauchförmiger Abschnitt der Kappe 21
23: konischer Abschnitt der Kappe 21
24: Stirnwand der Kappe 21
25: Durchgangsöffnung
D3: Durchmesser
26: Ende des Zylinderrohrs
D3: Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 25

Claims

Schmutzabstreifeinrichtung (15) für Kolbenstangen-Zylinderanordnungen (10), mit einem Abstreifring (16), der eine zentrale Öffnung (19) umgibt, die von einem flexiblen Element (17) umgeben ist, mit einer Haltekappe (21), die einen schlauchartigen Abschnitt (22, 23) aufweist, der an einem Ende in eine Stirnwand (24) übergeht, die eine Durchgangsöffnung (25) aufweist.
Schmutzabstreifeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifring (16) ein ringförmig geschlossenes aus einem Elastomer bestehendes Abstreifelement (17) aufweist.
Schmutzabstreifeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifring (16) einen ringförmigen Haltekörper (18) aufweist, an dem ein Abstreifelement (17) befestigt ist.
Schmutzabstreifeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (18) aus einem formstabilen Material besteht.
Schmutzabstreifeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (21) aus einem flexiblen Material besteht.
Schmutzabstreifeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schlauchförmige Abschnitt (22, 23) einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist, als der Außendurchmesser des Abstreifrings (16), und der an wenigstens einer Stelle kleiner ist, als der Außendurchmesser eines Zylinderrohrs (11) der Kolbenstangen-Zylinderanordnung (10).
Schmutzabstreifeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schlauchförmige Abschnitt einen ersten, hohlzylindrischen Basisabschnitt (22) und einen zweiten, konischen Abschnitt (23) aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt und der Stirnwand (24) angeordnet ist.
Schmutzabstreifeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (25) einen Durchmesser (D3) aufweist, der größer ist als der Innendurchmesser (D1) der Öffnung (25) des Abstreifelements (16).
Kolbenstangen-Zylinderanordnung (10) mit einer Schmutzabstreifeinrichtung (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Kolbenstangen-Zylinderanordnung (10) nach Anspruch 9, insbesondere Gasfeder oder Dämpferelement, mit einem Zylinderrohr (11) und einer Kolbenstange (11), die sich durch ein an dem Zylinderrohr (11) gehaltenes Verschlussstück hindurch erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifring (16) einen Außendurchmesser (D2) aufweist, der geringer ist, als der Außendurchmesser des Zylinderrohrs (11).