DE3141664A1

DE3141664A1 - Fuehrungs- und dichtungseinheit fuer hydraulische, pneumatische oder hydropneumatische aggregate

Info

Publication number: DE3141664A1
Application number: DE19813141664
Authority: DE
Inventors: Karl 8720 Schweinfurt Kany
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1981-10-21
Filing date: 1981-10-21
Publication date: 1983-05-05
Also published as: FR2514850B1; GB2108218B; GB2108218A; FR2514850A1; DE3141664C2

Description

PICHTEL & SACHS AG - SCHW EIN P U RT

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PATENT- UND GEBRÄÜCHSMÜSTERHILPSANMELDUNG

Führungs- und Dichtungseinheit für hydraulische, pneumatische oder hydropneumatische Aggregate

Die Erfindung bezieht sich auf eine Führungs- und Dichtungseinheit, für hydraulische, pneumatische oder hydropneumatische Aggregate wie Schwingungsdämpfer, Federbeine, Federbeineinsätze, Ver-Stellzylinder oder Gasfedern, wobei das Aggregat eine mit einem Kolben verbundene Kolbenstange aufweist und am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende eine Führung und eine in radialer Richtung bewegliche Hauptdichtung für die Kolbenstange sowie eine Vordichtung vorgesehen ist.

Durch das deutsche Gebrauchsmuster 7 708 863 ist eine Kolbenstangendichtung für Schwingungsdämpfer bekannt, wobei diese Dichtung zumindest im Stadium des Zusammenbaues radial beweglich geführt ist. Um die Verdrängung der Dichtung radial nach außen zu vermeiden, ist diese in einem ringförmigen Bauteil angeordnet, welches zwischen der Dämpferverschlußscheibe und der Kolbenstangenführung beim Verschließen des Dämpfers eingespannt wird. Dieses ringförmige Bauteil muß, um die beim Zusammenbau des Dämpfers auftretenden Kräfte aufnehmen zu können, als Druckring ausgebildet v/erden. Zwischen der Hauptdichtung und der Vordichtung ist ein Zwischenring vorzusehen, der die Anlageflächen dieser Dichtungen bildet und zwischen der Dämpferverschlußscheibe und dem Druckring eingespannt ist. Die Anpressung der Dichtung erfolgt durch eine Druckfeder, welche über eine Abstützscheibe auf die Kauptdichtung wirkt. Die Vormontage dieser Dichtungseinheit muß sehr sorgfältig vorgenommen werden, damit beim Zusammenbau die Einzelteile der Dichtungsanordnung in der vorgesehenen Position liegen. Wird eine Einstellung während des Betriebes gewünscht, so zeigt eine weitere Ausführungsform, daß hierzu die Dichtung mit ihrer Stirnfläche auf einer fest eingebauten Anlage radial zu verschieben ist. Infolge des gummielastischen Mater-iales der Dichtung ergeben sich hierbei Schwierigkeiten.

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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine leicht montierbare und funktionssichere Abdichtung für eine Kolbenstange zu schaffen, die zumindest im Stadium des Zusammenbaues eine selbsttätige Zentrierung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hauptdichtung in einer radial beweglich geführten und nach außen abgedichteten Büchse angeordnet ist und diese Büchse über die Hauptdichtung unter der Einwirkung einer Feder steht, die eine axial wirkende Kraft ausübt. Die Anordnung der Hauptdichtung in der Büchse gestattet eine sehr leichte Montage der Dichtung, wobei diese Büchse durch die Einwirkung der Federkraft ständig axial nach außen gegen die Anlagefläche gedrückt wird. Bei einem radialen Ausweichen der Hauptdichtung erfolgt keine Relativbewegung der Hauptdichtung an einer Einspannfläche. Da das zylindrische Teil der Büchse die in axialer Richtung auftretenden Druckkräfte beim Zusammenbau des Dämpfers nicht aufzunehmen hat, kann die Büchse dünnwandig ausgebildet sein. Je nachdem·, ob eine Zentrierung der Dichtungseinheit nur während des Zusammenbaues gewünscht wird oder auch beim Betrieb des Stoßdämpfers, wird die Büchse erfindungsgemäß mit dem Bund bei der Montage eingespannt oder der Bund greift in eine Aussparung ein, die nicht nur größer im Au+endurchmesser ist als der Bund der Büchse, sondern auch noch in axialer Richtung zwischen Büohsenbund und Aussparung ein α Spiel aufweist. Unabhängig von dieser Ausbildung des Bundes und der Aussparung ist die Vormontage der Kolbenstangendichtung sehr einfach, da die Hauptdichtung in diese Büchse eingeführt werden kann und dann als Montageeinheit über die Kolbenstange geschoben wird, ohne daß hierbei die Dichtungen aus der Büchse gleiten können.

Erfindungsgemäß bildet der Boden der Büchse einerseits die Abstützfläche "für die Hauptdichtung und andererseits die der Vordichtung. Ferner ist es ohne weiteres möglich, den Innendurchmesser des Bodens so auszubilden, daß dieser mit sehr geringem Spiel zur Kolbenstange läuft, so daß ein Auslenken der Kolbenstange über diesen Innendurchmesser ein Verschieben der Büchse in radialer Richtung bewirkt. Dabei kann die Lauffläche des Bodeninnendurchmessers mit den bekannten, gleitgünstigen Materialien be-

schichtet sein. Zur Zentrierung der Vordichtung ist entsprechend einem Merkmal der Erfindung die Büchse mit einem Bund versehen, dessen axiale Erstreckung kleiner als die des Flansches der Vordichtung ist.

Um ein über den Umfang gleichmäßiges, axiales Vorspannen der Hauptdichtung zu gewährleisten, wird, wie ein Merkmal der Erfindung zeigt, die Büchse zumindest teilweise von einer Federtülle umgeben, welche einerseits einen Anlagebund für eine Schraubendruckfeder und andererseits zur Einwirkung auf die Hauptdichtung eine Anlagefläche aufweist. Diese Federtülle ermöglicht es, eine in Achsrichtung relativ lange Schraubendruckfeder anzuwenden und somit eine gleichmäßige Druckverteilung über den Umfang zu erhal-O ten.

Andererseits ist es, wie die Erfindung zeigt, ohne weiteres möglich, auch eine kegelförmig ausgebildete Schraubenfeder oder eine Tellerfeder vorzusehen, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Tellerfeder als mit Zungen versehene Membranfeder ausgebildet ist.

An Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung noch ausführlicher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Führungs- und Dichtungseinheit eines hydraulischen Zweirohr-Schwingungsdämpfersj

Fig. 2 die Führungs- und Dichtungseinheit nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 die Führungs- und Dichtungseinheit, wobei der Boden der Büchse an einer Vordichtungsscheibe zur Anlage kommt, und

Fig. 4 die Anpressung der Hauptdichtung und der Büchse mittels einer Membranf e'der.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte kolbenstangenaustrittsseitige Ende eines/Zweirohr-Schwingungsdämpfers zeigt die in den Zylinder 2 einfahrende Kolbenstange 1, die innerhalb des Zylinders einen nicht eingezeichneten Dämpfkolben trägt. Mittels der

Kolbenstangenführung 4 ist das Behälterrohr 3 konzentrisch zum Zylinder 2 angeordnet. Nach außen wird der Schwingungsdämpfer durch die Verschlußscheibe 5 abgeschlossen, die absolut dicht mit dem Behälterrohr 3 verbunden ist. Zur Abdichtung der axial beweglich geführten Kolbenstange 1 dient die aus den Dichtungsringen 6, der Zwischenscheibe 7 und der Abstützscheibe 8 bestehende Hauptdichtung 9, welche in einer Büchse 12 angeordnet ist. Diese Büchse 12 besitzt den Boden 13 und den Bund 14, mit welchem sie in eine Aussparung 22 der Kolbenstangenführung 4 eingreift. Um ein Festkleben der Dichtungsringe an der Zwischenscheibe 7 und der Abstützscheibe 8 zu verhindern, sind aus gleitgünstigem Material bestehende Gleitscheiben 11 vorgesehen. Zur Zentrierung der Vordichtung 10 besitzt die Büchse 12 den Ansatz 15, dessen axiale O Länge kleiner als die Dicke des Flansches 16 der Vordichtung 10 ist. Konzentrisch zur Büchse 12 ist eine Federtülle 17 angeordnet, die mit der Anlagefläche 19 an der Abstützscheibe 8 angreift und einen Anlagebund 18 besitzt, auf welchem sich die Schraubendruckfeder 20 abstützt.

Da die Wirkungsweise von Zweirohr-Schwingungsdämpfern hinreichend bekannt ist, wird bei der nachfolgenden Beschreibung lediglich auf die Wirkung der Führungs- und Dichtungseinheit eingegangen. Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Büchse 12 gestattet weitgehend das Vormontieren der Hauptdichtung 9s da die Dichtungsringe 6, die Zwischenscheibe 7, die Abstützscheibe 8 sowie die α Gleitscheiben im Innenraum der Büchse 12 vormontiert werden können. Der obere Dichtungsring 6 stützt sich dabei auf dem Boden ab. Andererseits kann infolge des Ansatzes 15 die Vordichtung 10, die sich ebenfalls am Boden 13 abstützt, vormontiert werden. Bei der Endmontage wird zuerst die Schraubendruckfeder 20 in den von der Kolbenstangenführung 4 gebildeten Hohlraum eingeführt und anschließend die Federtülle 17. Nun wird die mit der Hauptdichtung 9 und der Vordichtung 10 versehene Hülse 12 über die Kolbenstange 1 geschoben, wobei die Abstützscheibe 8 mit ihrer Stirnfläche an der Anlagefläche 19 der Federtülle 17 aufliegt. Zum Verschließen des Schwingungsdämpfers wird die Verschlußscheibe 5 aufgebracht und durch axiales Niederdrücken die Schraubendruckfeder 20 vorgespannt, wobei der Bund 14 der Hülse 12 in der Aussparung 22 der Kolbenstangenführung 4 zu liegen kommt. Die Aussparung 22 bildet mit dem Bund 14 ein Radialspiel, so daß sich beim

Verschließen des Schwingungsdämpfers die Dichtungseinheit genau zentrieren kann. In der dargestellten Ausführungsform wird beim Niederdrücken der Verschlußscheibe 5 und dem anschließenden Verschweißen mit dem Behälterrohr 3 der Bund 14 der Büchse 12 in der Aussparung 22 festgeklemmt. Ebenso wird bei diesem Vorgang der Flansch 16 der Vordichtung 10 in axialer Richtung vorgespannt, so daß dieser Flansch 16 die ruhende Dichtung zum Innenraum des Schwingungsdämpfers bildet. Die Kraft der Feder 20 wird über die Federtülle 17 und deren Anlagefläche 19 auf die Abstützscheibe 8 der Hauptdichtung 9 übertragen und spannt so die Hauptdichtung 9 in axialer Richtung vor.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach den Figuren 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß die Verschlußscheibe 5 bei der Vormontage mit der Vordichtung 10 verbunden wird. Dies geschieht dadurch, daß nach dem Einlegen des Flansches l6 der Vordichtung 10 in die entsprechende Aussparung die Vordichtungsscheibe 23 durch einige Schweißpunkte mit der Verschlußscheibe 5 verbunden wird. Die in der Hülse 12 befindliche Hauptdichtung 9 entspricht der nach den Figuren 1 und 2. Die Aussparung 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel sowohl radial als auch axial größer als der Bund 14 der Büchse 12 ausgebildet, so daß die Büchse nach erfolgtem Zusammenbau einer radialen Auslenkung der Kolbenstange 1 folgen kann. Hierbei gleitet diese Büchse 12 mit der von Boden 13 und Bund 14 gebildeten Planfläche auf der Stirnfläche der Vordichtungsscheibe 23. Dieses Gleiten in radialer Richtung nach erfolgtem Zusammenbau wird dadurch ermöglicht, daß der Bund 14 infolge des Axialspieles 24 nicht zwischen der Verschlußscheibe 5 und der Kolbenstangenführung 4 eingespannt wird. Durch die Schraubendruckfeder 20 und die Federtülle 17 wird eine Axialkraft auf die Hauptdichtung 9 und von dort auf die Büchse 12 ausgeübt, welche ein ständiges Anliegen der Stirnfläche von Boden 13 und Bund I¹I an der Vordichtungsscheibe 23 gewährleistet.

Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach den Figuren 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß die Abstützscheibe 8 direkt von einer Membranfeder 21 beaufschlagt wirds die sich im Bereich ihres äußeren Durchmessers in der Kolbenstangenführung 4 abstützt. Durch diese Membranfeder 21 wird

die in der Büchse 12 befindliche Hauptdichtung 9 in axialer Richtung vorgespannt. Eine radiale Beweglichkeit der Büchse 12 ist nach dem Zusammenbau des Schwingungsdämpfers nicht vorgesehen.

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PRP-I Be/whm-

Leerseite

Claims

FICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFURT

PATENTANSPRÜCHE

1. Führungs- und Dichtungseinheit für hydraulische, pneumatische oder hydropneumatische Aggregate wie Schwingungsdämpfer, Federbeine, Federbeineinsätze, Verstellzylinder oder Gasfedern_s wobei das Aggregat eine mit einenf.Kolben verbundene Kolbenstange aufweist und am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende eine Führung und eine in radialer Richtung bewegliche Hauptdichtung für die Kolbenstange sowie eine Vordichtung vorgesehen ist, dad. gek., daß die Hauptdichtung (9) in einer radial beweglich geführten und nach außen abgedichteten Büchse (.12) angeordnet ist und diese Büchse (12) über die Hauptdichtung (9) unter der Einwirkung einer Feder (20, 21) steht, die eine axial wirkende Kraft ausübt.

2. Führungs- und Dichtungseinheit nach Anspruch 1, dad. gek., daß die Büchse (12) einen am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende angeordneten Boden (13) aufweist, der einen Bund (1*0 bildet, welcher in eine Aussparung (22) eingreift, deren Außendurchmesser größer als der des Bundes (1*0 ist,

3. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dad. gek., daß der Boden (13) der Büchse (12) einerseits die Abstützfläche für die Hauptdichtung (9) und andererseits die der Vordichtung (10) bildet.

4. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3_S dad. gek., daß die Büchse (12) einen Ansatz (15) zur Zentrierung der Vordichtung (10) aufweist, dessen axiale Erstreckung kleiner als die des Flansches (16) der Vprdichtung (10) ist.

5. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 4_S dad. gek., daß eine die Büchse (12) zumindest teilweise umgebende Federtülle (17) angeordnet ist, welche einerseits den Anlagebund (18) für eine Schraubendruckfeder (20) und andererseits zur Einwirkung auf die Hauptdichtung (9) eine Anlagefläche (19) aufweist. .-

6. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 5, dad. gek., daß die im Innenraum der Büchse (12) angeordnete Hauptdichtung (9) von einer Abstützscheibe (8) begrenzt ist.

7. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis H₃ dad. gek., daß die auf die Abstützscheibe (8) wirkende Feder eine kegelförmig ausgebildete Schraubenfeder oder eine Tellerfeder ist.

8. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 7, dad. gek., daß die Tellerfeder als eine mit Zungen versehene Membranfeder (21) ausgebildet ist.

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