-
"Kolbenstangenabdichtung" Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenstangenabdichtung,
insbesondere für Stoßdämpfer in Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem die Kolbenstange
abdichtend umschließenden Dichtring, der von einem Druckteller im Inneren des Dämpferzylinders
gegen die Innenseite eines die Kolbenstange führenden Zylinderdeckels gehalten ist
und eine in einen von der Kolbenstange und dem Druckteller gebildeten Ringspalt
hineinragende, an der Kolbenstange anliegende Dichtlippe besitzt.
-
Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge bestehen im wesentlichen aus einem
Dämpferzylinder, in dem sich ein Dämpfungskolben hin- und herbewegt, der voteiner
Kolbenstange geführt wird.
-
Die Relativbewegungen zwischen Kolbenstange und Dämpferzylinder, welche
durch die mit ihnen verbundenen Bauteile des Kraftfahrzeuges verursacht werden,
bedingen eine verhältnismäßigproblematische Abdichtung der Kolbenstange gegen den
DämDferzylinder, insbesondere bezüglich der Dauerhaltbarkeit dieser Dichtung.
-
Bei einem bekannten Stoßdämpfer ist die Kolbenstange von einem in
den Zylinder eingesetzten Zylinderdeckel zentrisch geführt. Auf der Innenseite dieses
Zylinderdeckels ist
ein die Kolbenstange abdichtend umschließender
Dichtring angeordnet, der von einem Druckteller beaufschlagt wird.
-
Dieser ist mit seinem Außenrand von einer Schulter des Dämpferzylinders
gegen Bewegung nach innen gehalten. Im Inneren des Dämpferzylinders auftretender
Betriebsdruck kann den Druckteller derart gegen den konisch ausgebildeten Dichtring
pressen, daß dieser in axialer Richtung gegen den Zylinderdeckel und in radialer
Richtung gegen die Kolbenstange gedrückt wird. Bei dieser Ausbildung des Dichtringes
erfolgt eine gute Abdichtung der Kolbenstange, jedoch auch ein verhältnismäßig hoher
Verschleiß, so daß der Werkstofffrage für dse Dauerhaltbarkeit der Kolbenstangenabdichtung
sehr viel Gewicht beigelegt werden muß. Demgegenüber geht die Erfindung davon aus,
die Kolbenstangenabdichtung so auszubilden, daß der Dichtring geringerem Verschleiß
unterliegt.
-
Des weiteren ist es bekannt, einen Dichtring zur Abdichtung der Kolbenstange
zu verwenden, dessen eine Dichtlippe von einem sich von dieser Dichtlippe bis an
die Innenseite des Dämpferzylinders durchgehend erstreckenden Gummiring gegen die
Kolbenstange gepreßt wird, wenn der Betriebsdruck des Dämpfers auf den Gummiring
einwirkt. Auf dessen Innenseite ist ein perforierter Druckteller vorgesehen, der
dem Zusammenbau der Kolbenstangenabdichtung dient und dabei ebenfalls auf die an
der Kolbenstange anliegende Dichtlippe drückt.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es, Kolbenstangenabdichtunger der eingangs
genannten Gattung zu schaffen, die gegenüber diesem Stand der Technik bei zuverlässiger
Wirkung eine hohe Lebensdauer besitzen und insbesondere als Abdichtungen für die
Kolbenstangen
von Stoßdämpfern zu verwenden sind, bei denen sie infolge der unterschiedlichen
Bewegungs- und Belastungsarten durch die an die Stoßdämpfer angeschlossenen Kraftfahrzeugbauteile
besonders hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Der Aufbau der Abdichtung soll
einfach sein und möglichst mit an sich bewährten Bauteilen erfolgen. Die Abdichtung
soll auch bei hoher Beanspruchung infolge extremer Stöße zuverlässig erfolgen, ohne
daß jedoch die Abdichtung zerstört wird. Insbesondere soll auf den Dichtring ein
spezifisch hoher Anpreßdruck ausgeübt werden können, ohne daß sich dieser in erhöhtem
Verschleiß des Dichtringes auswirkt.
-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Dichtring durch den Druckteller
ausschließlich in axialer Richtung beaufschlagt ist und r-uf seine Dichtlippe allein
der im Dämpferzylinder vorhandene Betriebsdruck einwirkt.
-
Für die Erfindung ist danach wesentlich, daß der Dichtring durch
den Druckteller ausschließlich in axialer Richtung beaufschlagt ist. Die in den
Ringspalt zwischen Druckteller und Kolbenstange hineinragende Dichtlippe ist daher
von der Beaufschlagung durch den Druckteller frei und auf sie wirkt allein der im
Dämpferzylinder vorhandene Betriebsdruck. Bei der Bemessung des Dichtringes hat
es der Konstrukteur in der Hand, die an der Kolbenstange anliegende Dichtlippe zwischen
Druckteller und Kolbenstange weitgehend unabhängig von sonstigen Bauteilen der Kolbenstangenabdichtung,
z.B. dem Druckteller, zu dimen sionieren. Bei seinen Überlegungen hat er im wesentlichen
nur den auf die freien Flächen der Dichtlippe einwirkenden Betriebsdruck
zu
berücksichtigen. Er ist dadurch in der Lage, den Verschleiß des Dichtringes besser
zu beherrschen und zugleich eine optimale Dichtwirkung des Dichtringes zu erzielen.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenrand des Drucktellers
in Richtung auf den Zylinderdeckel abgebogen und drückt mit seiner dem Zylind-erdeckel
benachbarten Innenkante auf einen radialen Flansch des Dichtringes. Der auf den
Druckteller einwirkende Betriebsdruck bewirkt also einen spezifisch hohen Anpreßdruck
der genannten Innenkante auf den Dichtring und damit eine sehr gute Abdichtung des
Zylinderinneren am Zylinderdeckel.
-
In dem durch Abbiegen des Drucktellerinnenrandes gebildeten Hohlraum
ist ein Schutzring für den Dichtring angeordnet, so daß dieser vor eventueller Beschädigung
geschützt ist.
-
Der Druckteller erstreckt sich aus der Nähe der Kolbenstange perforationslos
bis an die Innenwand des Dämpferzylinders und spannt hier mit dem Zylinderdeckel
einen den Innenraum des Dämpferzylinders abdichtenden weiteren Dichtring ein.
-
Auf diese Weise wird der Zylinderdeckel vom Druckteller völlig gegen
den Innenraum abgedichtet, so daß bezüglich seiner Dichtigkeit geringwertiger (poröser)
Werkstoff verwendet werden kann, sofern er nur den mechanischen Beanspruchungen
bei der Führung der Kolbenstange gewachsen ist.
-
In besonders vorteilhafter Weise trägt der Zylinderdeckel einen die
Einfederung des Drucktellers durch den Betriebsdruck begrenzenden Ringbund. Der
Betriebsdruck vermag die Dichtungen, also den Dichtring an der Kolbenstange und
den zweiten Dichtring am Innenumfang des Dämpferzylinders,
nicht
über ein gewisses Maß zusammendrücken, so daß sie insbesondere auch beim Zusammenbau
des Stoßdämpfers bzw.
-
der Kolbenstangenabdichtung nicht übermäßig beansprucht bzw.
-
beschädigt werden können.
-
Um die Dauerhafte Funktion der Dichtlippe zwischen Druckteller und
Kolbenstange sicher zu stellen, weist der Druckteller in vorteilhafter Weise zumindest
am in den Innenraum des Dämpferzylinders weisenden Ende der Dichtlippe Abstand zu
dieser auf. Die Dichtlippe wird damit unmittelbar und ausschließlich von dem im
Dämpferzylinder vorhandenen Betriebsdruck gegen die Kolbenstange gedrückt.
-
In der Zeichnung wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Kolbenstangenabdichtung im Längsschnitt
des einen Endes eines Stoßdämpfers und Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Kolbenstangenabdichtung
im Bereich des Dichtringes an der Kolbenstange.
-
Der in Fig. 1 dargestellte Stoßdämpfer 10 besteht aus einem Dämpferzylinder
11, in dessen Innenraum 32 die von dem Zylinderdeckel 14 geführte Kolbenstange 12
eintaucht bzw. aus dem sie herausfährt. Der Dämpferzylinder 11 ist an seinem unteren,
nicht dargestellten Ende z.B. mit der abzufedernden Achse eines Kraftfahrzeuges
verbunden, während die Kolbenstange über ihr Gewinde 13 an einem Rahmenteil dieses
Kraftfahrzeuges angelenkt ist. In den Zylinderdeckel ist eine die Kolbenstange unmittelbar
umgebende und direkt führende FUhrungsbuchse 15 eingesetzt. Auf der Innenseite des
Zylinderdeckels
ist der die Kolbenstange abdichtend umgebende Dichtring
20 angeordnet, der einen radialen Flansch 26 und eine sich in den Ringspalt 28 zwischen
dem Druckteller 19 und der Kolbenstange 12 erstreckende Dichtlippe 25 besitzt. Druckteller
19 und Zylinderdeckel 14 sind im Bereich ihrer Außenränder durch Sprengringe 16,
18 an der Innenwand 31 des Dämpferzylinders 11 gegen axiale Verschiebungen gesichert.
Sie schließen zwischen sich einen Dichtring 17 ein, der die Abdichtung des Innenraumes
32 gegen den den Stoßdämpfer umgebenden Außenraum an der Innenwand 31 bzw. zwischen
Druckteller 19 und Zylinderdeckel 14 gewährleistet.
-
Der Druckteller 19 ist so ausgebildet, daß er bei seiner Beaufschlagung
durch den im Innenraum 32 herrschenden Betriebsdruck des Dämpfers den Dichtring
20 ausschließlich in axialer Richtung 24 beaufschlagt. Dies wird bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel u.a. dadurch erreicht, daß der Innenrand 21 des Drucktellers
19 in Richtung auf den Zylinderdeckel 14 abgebogen ist, so daß die diesem benachbarte
Innenkante 32 auf den radialen Flansch 26 des Dichtringes drückt.
-
Da das Abbiegen so erfolgen kann, daß die Innenkante 22 mit spezifisch
hohem Anpreßdruck auf den Radialflansch 26 einwirkt, läßt sich die Abdichtung an
dieser Stelle gut beherrschen. Der Radialflansch 26 wird sowohl stark gegen den
Zyl7nderdeckel 14 gepreßt, wie auch in ausreichendem Maße mit dem Dichtwulst 35
gegen die Kolbenstange 12 und den Zylinderdeckel 14 bzw. die Führungsbuchse 15.
-
Der von der Schmalseite 27 des Drucktellers 19 mit der Kolberstange
gebildete Ringspalt 28 ist überall annähernd
gleich breit und nimmt
die in ihrer Mitte auf der der Kolbenstange benachbarten Seite etwas ausgebauchte
Dichtlippe 25 auf. Dichtlippe bzw. Druckteller sind so ausgebildet, daß zumindest
am in den Innenraum 32 des Dämpferzylinders weisenden Ende der Dichtlippe Abstand
34 zu dieser vorhanden ist.
-
Damit ist zumindest hier gewährleistet, daß der im Dämpfer herrschende
Betriebsdruck in diesem Bereich allein auf die Dichtlippe einwirkt und diese nicht
durch Einwirkungen des Drucktellers in ihrer Dichtungsfunktion beeinflußt werden
kann. Der zwischen dem abgebogenen Innenrand 21 des Drucktellers und der Kolbenstange
12 gebildete Hohlraum 29 wird durch einen Schutzring 30 gegen den Innenraum 32 des
Dämpferzylinders abgedeckt, so daß der Dichtring vor wentueller Beschädigung geschützt
ist.
-
Der Druckteller erstreckt sich perforationslos bis an die Innenwand
31 des Dämpferzylinders und preßt hier den Dichtring 17, z.B. einen 0-Ring, gegen
die Innenseite des Zylinderdeckels 14. Der Innenraum 32 ist damit durchgehend von
der Innenwand 31 bis zu der Innenkante 22 abgedichtet, welche den Dichtring 20 mit
hohem Anpreßdruck beaufschlagt. Damit dessen Beanspruchung z.B. durch extreme Stöße
nicht unhaltbar groß wird, ist das Einfederungsmaß des Drucktellers 19 begrenzt.
Zu diesem Zweck trägt der Zylinderdeckel 14 etwa in seiner Mitte einen nach innen
weisenden Ringbund 33, der für den Druckteller als Anschlag wirkt.
-
Die Montage der Kolbenstangenabdichtung erfolgt derart, daß nach
dem Einsetzen des Spregringes 18 der ggf. mit dem
Schutzring 30
versehene Druckteller 19 eingelegt wird, worauf der Dichtring 17 eingebracht und
der vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen bestehende Dichtring 20 mit seiner Dichtlippe
25 über die Kolbenstange 12 in den zwischen Kolbenstange und Druckteller bestehenden
Ringspalt 28 eingeschoben wird, so daß danach der Zylinderdeckel 14, die Dichtringe
entsprechend zusammenpressend, eingesetzt und durch den Sprengring 16 gesichert
werden kann.