DE3300771C1

DE3300771C1 - Gasdruckdämpfer in Zweirohr-Teleskop-Bauart

Info

Publication number: DE3300771C1
Application number: DE19833300771
Authority: DE
Inventors: Rudolf 5208 Eitorf Schmidt
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1983-01-12
Filing date: 1983-01-12
Publication date: 1984-02-09

Description

Der zwischen der Ringnut und dem Ringraum verbleibende Steg eignet sich zur problemlosen Einbringung von Ausnehmungen, so daß sowohl die Verbindung zwischen dem Arbeitsraum und dem Ausgleichsraum gewährleistet ist wie auch eine elastische Abstützung der Dichtung auf den verbleiben- den Teilstücken des Steges. Es ist auch denkbar, daß der Steg soweit zurückgesetzt ist, so daß ein ringförmiger Durchfluß entsteht und somit die elastische Abstützung und die Ausnehmungen entfallen.
Die Abdichtung zwischen der Kolbenstangenführung und dem Mantelrohr dient als statische Gassperre, so daß eine in zwei Stufen ablaufende Verschließoperation des Dämpfers möglich ist, indem einer Teilumbördelung eine endgültige Umbördelung folgt.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Seitenflächen der Ringnut in etwa parallel zur Mittelachse der Kolbenstange verlaufen.
Hierbei läßt sich vorteilhaft eine spanende Herstellung zusammen mit dem Ringraum in einem Arbeitsgang durchführen wie auch eine spanlose Herstellung, da keinerlei Hinterschnitt zu berücksichtigen ist. Auch eine problemlose axiale Montage der Gasdichtung bei schonendem Einbringen der Dichtlippen ist möglich.
Eine sichere und einwandfreie Zentrierung in der Kolbenstangenführung wird dadurch erreicht, daß eine mit der Dichtung verbundene Armierungsscheibe im radial äußeren Bereich gekröpft ist und in einem ringförmigen Bund der Kolbenstangenführung zentriert ist. Vorteilhaft ist hierbei, daß die das Kolbenstangenspiel bestimmende Kolbenstangenführung gleichzeitig der Aufnahme der Kolbenstangendichtung dient, und somit ein zusätzlicher Mittenversatz der Kolbenstangendichtung vermieden wird.
Ein weiteres wesentliches Merkmal sieht vor, daß die Dichtung in der äußeren Mantelfläche der Kolbenstangenführung in einer Ausnehmung oder einer Ringnut angeordnet ist. Als Dichtung kann dabei ein O-Ring verwendet werden, der bei einer zweistufigen Verschließoperation als statische Gassperre dient, und zwar so lange bis durch die einer Teilumbördelung folgenden endgültigen Umbördelung des Mantelrohres ein gasdichter Abschluß hergestellt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In der Figur ist ein hydropneumatischer Zweirohr-Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge ausschnittsweise im Schnitt im Bereich der Verschlußeinheit dargestellt. Es handelt sich im wesentlichen um das Mantelrohr 16, der Kolbenstange 17 und dem Zylinderrohr 12. Zwischen dem Mantelrohr 16 und dem Zylinderrohr 12 wird der Ausgleichsraum 14 gebildet, und innerhalb des Zylinderrohres 12 ist der Arbeitsraum 13 angeordnet. Oberhalb des Zylinderrohres 12 befindet sich die Kolbenstangenführung 5, die mit ihrem Außendurchmesser im Mantelrohr 16 aufgenommen ist Oberhalb der Kolbenstangenführung 5 ist die Dichtung 1 angeordnet, wobei sich die Kolbenstangendichtung 2 im Ringraum 18 der Kolbenstangenführung 5 befindet.
Zur entgegengesetzten Seite hin ist die Kolbenstangendichtung 2 mit einer Staublippe 3 versehen. In die Ringnut 6 der Kolbenstangenführung 5 erstrecken sich die Dichtlippen 4' und 4" der Gasdichtung 4. Die Dichtlippen 4' und 4" liegen federnd an den Seitenwänden der Ringnut 6 an. Zur einwandfreien axialen Verspannung ist die Dichtung 1 mit einer Armierungsscheibe 1' zwischen einem ringförmigen Bund 5' der Stangenführung 5 und dem umgebördelten Ende des Mantelrohres 16 als Glied der axialen Verspannungskette fest eingespannt.
Die Dichtung 1 mit der Kolbenstangendichtung 2 und der Staublippe 3 ist mit dem abgekröpften äußeren Teil ihrer Armierungsscheibe 1' in dem ringförmigen Bund 5' der Kolbenstangenführung 5 zentriert. Die in einer äußeren Aufnehmung 7 der Kolbenstangenführung 5 angeordnete Dichtung 8 dient lediglich als statische Gassperre für eine in zwei Stufen ablaufende Verschließoperation des Teleskopdämpfers. Diese Dichtung 8 ist als O-Ring ausgebildet.
Bei der Gasbefüllung des Dämpfers öffnet sich die Außenlippe 4" der Gasdichtung 4, wobei das Gas über den Ringkanal 15 zwischen der Armierungsscheibe 1' der Dichtung 1 und des Mantelrohres 16 sowie der Nut 5" der Kolbenstangenführung 5 nach innen strömt In umgekehrter Richtung verhindert die Außenlippe 4" eine Rückströmung des Gases in die Atmosphäre vor der endgültigen Verschließoperation des Dämpfers.
Ebenfalls wird durch die Dichtung 8 eine Rückströmung des Gases durch den Ringkanal 15 vor der endgültigen Umbördelung des Mantelrohres 16 verhindert Ein Verschließen des Mantelrohres unter atmosphärischem Druck ist daher durch Rollen, Bördeln oder Drücken möglich.
Die Innenlippe 4' der Gasdichtung 4 liegt abdichtend an der inneren Seitenwand der Ringnut 6 der Kolbenstangenführung 5 an und öffnet sich nur für die über die Ausnehmungen 9 und Nuten 10 der Kolbenstangenführung 5 sowie über Kanäle 11', der zwischen Zylinderrohr 12 und Kolbenstangenführung 5 eingespannten Scheibe 11 zurückfließenden Teilölmenge vom Arbeitsraum 13 zum Ausgleichsraum 14. In umgekehrter Richtung verhindert sie eine Gasrückströmung vom Ausgleichsraum 14 zum Arbeitsraum 13 und dient somit auch als Öl-Kommunikationssperre.
Bezugszeichenliste 1 - Dichtung 1' - Armierungsscheibe 2 - Kolbenstangendichtung 3 - Staublippe der Kolbenstangendichtung 4 - Gasdichtung 4' - Innenlippe der Gasdichtung 4" - Außenlippe der Gasdichtung 5 - Kolbenstangenführung 5' - ringförmiger Bund 5" - Nut 6 - Ringnut 7 - Ausnehmung oder Ringnut 8 - Dichtung 9 - Ausnehmung 10 - Kanäle 11 - Scheibe 11' - Kanäle 12 - Zylinderrohr 13 - Arbeitsraum 14 - Ausgleichsraum (Gasraum) 15 - Ringkanal 16 - Mantelrohr (Dämpfer-Außenrohr) 17 - Kolbenstange 18 - Ringraum - Leerseite - - Leerseite - - Leerseite -

Claims

Patentansprüche: 1. Gasdruckdämpfer in Zweirohr-Teleskop-Bauart, insbesondere für die Schwingungsdämpfung am Fahrgestell von Fahrzeugen, mit einem zwischen Innenrohr und Mantelrohr eingeschlossenen, gasgefüllten Ausgleichsraum einer aus dem Innenrohr durch eine Kolbenstangenführung herausgeführten Kolbenstange, einer Kolbenstangendichtung sowie mit einer Gasdichtung in Form eines Dichtungsringes mit zwei gasbeaufschlagten, in Richtung des Arbeitsraumes sich erstreckenden Dichtlippen zur Abdichtung des Ausgleichsraumes gegen Gasverlust nach außen, und einem oberhalb der Kolbenstangenführung vorgesehenen Ringraum, der über Kanäle mit dem Ausgleichsraum und über einen Lagerringspalt mit dem Arbeitsraum in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daßdieGasdichtung (4) und die Kolbenstangendichtung (2) als einteilige Dichtung (1) ausgebildet und in der Kolbenstangenführung (5) zentriert und axial fest eingespannt ist und daß die Dichtlippen (4', 4") in einer über mindestens eine Ausnehmung (9) mit dem Ringraum (18) verbundenen Ringnut (6) angeordnet sind, wobei an jeweils einer Seitenfläche der Ringnut (6) eine Dichtlippe (4', 4") federnd anliegt und daß die Kolbenstangenführung (5) gegenüber dem Mantelrohr (16) durch eine zusätzliche Dichtung (8) abgedichtet ist.
2. Gasdruckdämpfer in Zweirohr-Teleskop-Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der Ringnut (6) in etwa parallel zur Mittelachse der Kolbenstange (17) verlaufen.
3. Gasdruckdämpfer in Zweirohr-Teleskop-Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Dichtung (1) verbundene Armierungsscheibe (1') im radial äußeren Bereich gekröpft ist und in einem ringförmigen Bund (5') der Kolbenstangenführung (5) zentriert ist.
4. Gasdruckdämpfer in Zweirohr-Teleskop-Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (8) in der äußeren Mantelfläche der Kolbenstangenführung (5) in einer Ausnehmung (7) oder einer Ringnut (7) angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasdruckdämpfer in Zweirohr-Teleskop-Bauart, insbesondere für die Schwingungsdämpfung am Fahrgestell von Fahrzeugen, mit einem zwischen Innenrohr und Mantelrohr eingeschlossenen, gasgefüllten Ausgleichsraum einer aus dem Innenrohr durch eine Kolbenstangenführung herausgeführten Kolbenstange, einer Kolbenstangendichtung sowie mit einer Gasdichtung in Form eines Dichtungsringes mit zwei gasbeaufschlagten, in Richtung des Arbeitsraumes sich erstreckenden Dichtlippen zur Abdichtung des Ausgleichsraumes gegen Gasverlust nach außen und einem oberhalb der Kolbenstangenführung vorgesehenen Ringraum, der über Kanäle mit dem Ausgleichsraum und über einen Lagerringspalt mit dem Arbeitsraum in Verbindung steht.

Es sind Dichtungsanordnungen bekannt (z. B. DE-OS 31 17 493), bei denen die Kolbenstangendichtung und die Gassperre als zwei voneinander getrennte Einheiten ausgebildet sind Es wird dabei die Gassperre fest angeordnet und die Kolbenstangendichtung als radial schwimmende Dichtungseinheit ausgeführt, so daß durch die schwimmend angeordnete Dichtung das Radialspiel der Kolbenstange problemlos aufgefangen werden kann. Eine zweigeteilte Dichtungsanordnung ist jedoch kostenaufwendig und nur dort einsetzbar, wo ein entsprechend großzügig bemessener Bauraum in der Kolbenstangenführung zur Verfügung steht.

Darüber hinaus gibt es bereits Dichtungen (z. B.

DE-OS 30 02 700), die zwar in der Kolbenstangenführung zentriert und axial fest eingespannt sind, die jedoch erst nach Verschließen des Dämpfers den Innenraum abdichten. Nach der Gasbefüllung ist daher das sofortige Verschließen des Mantelrohres unter Druck erforderlich, damit das eingefüllte Gas nicht aus dem Innenraum in die Atmosphäre entweicht. Konstruktionen dieser Art erhalten erst durch Umbördeln des Mantelrohres eine gasdichte Abdichtung zwischen der Kolbenstangenführung und dem Mantelrohr.

Desweiteren sind Dichtungsanordnungen bekannt (z. B. DE-AS 29 12 687), bei denen eine kompakte Anordnung von Kolbenstangendichtung und Gassperre vorgeschlagen wird, es ist hierbei von Nachteil, daß bei der Gasbefüllung die Dichtungsanordnung axial ausweichen muß, um den entsprechenden Gasdurchlaß zur Verfügung zu stellen. Dabei ist einerseits der entsprechend axiale Bauraum notwendig, wobei andererseits nur eine Befüllung und ein Verschließen unter Druck möglich ist. Außerdem ist eine sichere, genaue und reproduzierbare gleichmäßige Befüllung des Dämpfers von den Toleranzen und der Federvorspannung abhängig.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Zweirohrgasdruckdämpfer so auszubilden, daß vor dem Verschließen eine Gasbefüllung möglich ist und daß eine kostengünstige, sichere und axial kurzbauende Abdichtung unter Ausnutzung möglichst geringen Platzbedarfes und einwandfreier Mittenzentrierung geschaffen wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Gasdichtung und die Kolbenstangendichtung als einteilige Dichtung ausgebildet und in der Kolbenstangenführung zentriert und axial fest eingespannt ist und daß die Dichtlippen in einer über mindestens eine Ausnehmung mit dem Ringraum verbundenen Ringnut angeordnet sind, wobei an jeweils einer Seitenfläche der Ringnut eine Dichtlippe federnd anliegt und daß die Kolbenstangenführung gegenüber dem Mantelrohr durch eine zusätzliche Dichtung abgedichtet ist.

Vorteilhaft ist hierbei, daß die aus Kolbenstangendichtung und Gassperre bestehende kombinierte Dichtungseinheit in axialer Richtung einen geringen Raumbedarf aufweist und darüber hinaus kostengünstig im Vergleich zu zwei separaten Dichtungen hergestellt werden kann. Durch die Zentrierung in der Kolbenstangenführung wird ein Mittenversatz gering gehalten, so daß das notwendige Radialspiel der Kolbenstange in der Kolbenstangenführung durch die in der Kolbenstangenführung zentrierte Dichtung aufgefangen werden kann.

Vorteilhaft ist desweiteren, daß die Anlageflächen der Gasdichtungslippen vor und während der Montage gegen Beschädigungen von außen geschützt sind.