DE3141664C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungs- und Dichtungseinheit für hydraulische, pneumatische oder hydropneumatische Aggregate gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Durch das deutsche Gebrauchsmuster 77 08 863 ist eine Kolben­ stangendichtung für Schwingungsdämpfer bekannt, wobei diese Dichtung zumindest im Stadium des Zusammenbaues radial beweg­ lich geführt ist. Um die Verdrängung der Dichtung radial nach außen zu vermeiden, ist diese in einem ringförmigen Bauteil an­ geordnet, welches zwischen der Dämpfer-Verschlußscheibe und der Kolbenstangenführung beim Verschließen des Dämpfers einge­ spannt wird. Dieses ringförmige Bauteil muß, um die beim Zusam­ menbau des Dämpfers auftretenden Kräfte aufnehmen zu können, als Druckring ausgebildet werden. Zwischen der Hauptdichtung und der Vordichtung ist ein Zwischenring vorzusehen, der die Anlageflächen dieser Dichtungen bildet und zwischen der Dämp­ fer-Verschlußscheibe und dem Druckring eingespannt ist. Die Anpressung der Dichtung erfolgt durch eine Druckfeder, welche über eine Abstützscheibe auf die Hauptdichtung wirkt. Die Vor­ montage dieser Dichtungseinheit muß sehr sorgfältig vorgenommen werden, damit beim Zusammenbau die Einzelteile der Dichtungsan­ ordnung in der vorgesehenen Position liegen. Wird eine Ein­ stellung 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 Materials der Dichtung ergeben sich hierbei Schwierigkeiten.

Eine Abdichtung für eine Kolbenstange zeigt die US-PS 10 22 341. Die zur Abdichtung erforderlichen Elemente sind hierbei in einer radial beweglich geführten Büchse angeordnet, wobei diese Büchse ständig radial beweglich angeordnet ist und ein Festset­ zen dieser Büchse nach der Montage ausgeschlossen wird. Die stopfbuchsenartige Anordnung der Abdichtung bewirkt eine hohe un­ erwünschte Reibung an der Kolbenstange und ist außerdem teuer in der Herstellung, da die Teile mit konischen Anlageflächen ausgebildet sind. Insbesondere die Anordnung der Feder und das die Feder aufnehmende Dichtungsteil besitzen eine große axiale Ausdehnung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine leicht mon­ tierbare und funktionssichere Abdichtung für eine Kolbenstange zu schaffen, die zumindest im Stadium des Zusammenbaues eine selbsttätige Zentrierung ermöglicht und einen geringen axialen Bauraum beansprucht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine die Hauptdichtung aufnehmende Büchse im Bereich ihres Bodens mit einem Bund versehen ist, welcher zur radialen Beweglichkeit der Büchse in eine Aussparung eingreift, deren Durchmesser größer ist als der des Bundes und in der der Bund axial festlegbar ist. Dadurch wird eine Abdichtung für die Kolbenstange geschaf­ fen, die es erlaubt, die Zentrierung der Dichtungseinheit wäh­ rend des Zusammenbaus des Stoßdämpfers vorzunehmen und einen geringen axialen Bauraum beansprucht. Die Hauptdichtung kann in diese Büchse eingeführt und dann als Montageeinheit über die Kolbenstange geschoben werden, ohne daß hierbei die Dichtungen aus der Büchse gleiten können. Falls es gewünscht wird, die Zentrierung der Dichtungseinheit auch beim Betrieb des Stoß­ dämpfers zu erhalten, wird dies auf einfache Weise ermöglicht, indem die Aussparung nicht nur größer im Durchmesser ist, son­ dern auch in axialer Richtung ein Spiel zwischen dem Bund der Büchse und der Aussparung vorhanden ist.

Erfindungsgemäß bildet der Boden einerseits die Ab­ stützfläche für die Hauptdichtung und andererseits die der Vor­ dichtung. Ferner ist es ohne weiteres möglich, den Innendurchmes­ ser 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 ra­ dialer Richtung bewirkt. Dabei kann die Lauffläche des Bodenin­ nendurchmessers 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 Vor­ dichtung ist.

Um ein über den Umfang gleichmäßiges, axiales Vorspannen der Hauptdichtung zu gewährleisten, wird, wie ein Merkmal der Erfin­ dung zeigt, die Büchse zumindest teilweise von einer Federtülle umgeben, welches einerseits einen Anlagebund für eine Schrauben­ druckfeder 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 ten.

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

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

Fig. 1 die Führungs- und Dichtungseinheit eines hydraulischen Zweirohr-Schwingungsdämpfers;

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

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

Fig. 4 die Anpressung der Hauptdichtung und der Büchse mittels einer Membranfeder.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte kolbenstangenaustritts­ seitige Ende eines Zweirohr-Schwingungsdämpfers zeigt die in den Zylinder 2 einfahrende Kolbenstange 1, die innerhalb des Zylin­ ders 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 beweg­ lich 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 Festklemmen der Dichtungsringe an der Zwischenscheibe 7 und der Abstützscheibe 8 zu verhindern, sind aus gleitgünstigem Ma­ terial bestehende Gleitscheiben 11 vorgesehen. Zur Zentrierung der Verdichtung 10 besitzt die Büchse 12 den Ansatz 15, dessen axiale Länge kleiner als die Dicke des Flansches 16 der Vordichtung 10 ist. Konzentrisch zur Büchse 12 ist eine Federtülle 17 angeord­ net, die mit der Anlagefläche 19 an der Abstützscheibe 8 angreift und einen Anlagebund 18 besitzt, auf welchem sich die Schrauben­ druckfeder 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 Fig. 1 und 2 gezeigte Büchse 12 gestattet weitge­ hend das Vormontieren der Hauptdichtung 9, da die Dichtungsrin­ ge 6, die Zwischenscheibe 7, die Abstützscheibe 8 sowie die Gleitscheiben im Innenraum der Büchse 12 vormontiert werden kön­ nen. Der obere Dichtungsring 6 stützt sich dabei auf dem Boden 13 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 an­ schließend die Federtülle 17. Nun wird die mit der Hauptdich­ tung 9 und der Vordichtung 10 versehene Hülse 12 über die Kolben­ stange 1 geschoben, wobei die Abstützscheibe 8 mit ihrer Stirn­ fläche an der Anlagefläche 19 der Federtülle 17, aufliegt. Zum Verschließen des Schwingungsdämpfers wird die Verschlußscheibe 5 aufgebracht und durch axiales Niederdrücken die Schraubendruckfe­ der 20 vorgespannt, wobei der Bund 14 der Hülse 12 in der Ausspa­ rung 22 der Kolbenstangenführung 4 zu liegen kommt. Die Ausspa­ rung 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 Ver­ schweißen 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 Flansche 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 Fig. 1 und 3 im wesentlichen dadurch, daß die Verschluß­ scheibe 5 bei der Vormontage mit der Vordichtung 10 verbunden wird. Dies geschieht dadurch, daß nach dem Einlegen des Flan­ sches 16 der Vordichtung 10 in die entsprechende Aussparung die Vordichtungsscheibe 23 durch einige Schweißpunkte mit der Ver­ schlußscheibe 5 verbunden wird. Die in der Hülse 12 befindliche Hauptdichtung 9 entspricht der nach den Fig. 1 und 2. Die Aus­ sparung 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 Auslen­ kung der Kolbenstange 1 folgen kann. Hierbei gleitet diese Büch­ se 12 mit der vom Boden 13 und Bund 14 gebildeten Planfläche auf der Stirnfläche der Vordichtungsscheibe 23. Dieses Gleiten in radialer Richtung nach erfolgtem Zusammenbau wird dadurch ermög­ licht, 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 14 an der Vordichtungsscheibe 23 gewährlei­ stet.

Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach den Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß die Ab­ stützscheibe 8 direkt von einer Membranfeder 21 beaufschlagt wird, die sich im Bereich ihres äußeren Durchmessers in der Kol­ benstangenführung 4 abstützt. Durch diese Membranfeder 21 wird die in der Büchse 12 befindliche Hauptdichtung 9 in axialer Rich­ tung vorgespannt. Eine radiale Beweglichkeit der Büchse 12 ist nach dem Zusammenbau des Schwingungsdämpfers nicht vorgesehen.

Claims (7)

1. Führungs- und Dichtungseinheit für hydraulische, pneumatische oder hydropneumatische Aggregate wie Schwingungsdämpfer, Fe­ derbeine, Federbeinstützen, Verstellzylinder oder Gasfedern, wobei das Aggregat mit einem Kolben verbundene Kolben­ stange aufweist und am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende ei­ ne Führung und eine in radialer Richtung bewegliche Hauptdich­ tung für die Kolbenstange sowie eine Vordichtung besitzt und die Hauptdichtung unter der Einwirkung einer Feder steht, die eine axial nach außen wirkende Kraft ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Hauptdichtung (9) aufnehmende Büchse (12) im Bereich ihres Bodens (13) mit einem Bund (14) versehen ist, welcher zur radialen Beweglichkeit der Büchse (12) in eine Aussparung (22) eingreift, deren Durchmes­ ser größer ist als der des Bundes (14) und in der der Bund (14) axial festlegbar ist.

2. Führungs- und Dichtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (13) der Büchse (12) einerseits die Abstützfläche für die Hauptdichtung (9) und andererseits die der Vordichtung (10) bildet.

3. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (12) einen Ansatz (15) zur Zentrie­ rung der Vordichtung (10) aufweist, dessen axiale Erstreckung kleiner als die des Flansches (16) der Vordichtung (10) ist.

4. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Büchse (12) zumindest teilweise umge­ bende Federtülle (17) angeordnet ist, welche einerseits den Anlagebund (18) für eine Schraubendruckfeder (20) und anderer­ seits zur Einwirkung auf die Hauptdichtung (9) eine Anlageflä­ che (19) aufweist.

5. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innenraum der Büchse (12) angeordnete Hauptdichtung (9) von einer Abstützscheibe (8) begrenzt ist.

6. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Abstützscheibe (8) wirkende Feder eine kegelförmig ausgebildete Schraubenfeder oder eine Teller­ feder ist.

7. Führungs- und Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder als eine mit Zungen verse­ hene Membranfeder (21) ausgebildet ist.