-
SCHWINGUNGSDAMPFER MIT STATISCHER ABDICHTUNG ZWISCHEN KOLBENSTANGENFÜHRUNG
UND BEKALTERINNENWAND Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer oder
ein Federbein für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Behälter, in welchem eine
Kolbenstange geführt und mittels einer dynamischen Dichtung abgedichtet ist, während
der zwischen Kolbenstangenführung und Behälterinnenwand vorhandene geringe Spalt
durch Anordnung einer statischen Dichtung nach außen abgedichtet wird.
-
Bei Schwingungsdämpfern, die durch mechanische Umformung deren Behälterwand
verschlossen werden, ist es bekannt, die statische Dichtung zwischen Kolbenstangenführung
und Behälterinnenwand durch einen Gummiring, vorzugsweise durch einen O-Ring, oder
durch einen mit der Dichtungsscheibe der Kolbenstangendichtung verbundenen Dicbtring
vorzunehmen. Nachteilig ist dabei, daß der lose O-Ring meist von Hand getrennt eingelegt
werden muß, da ein automatischesEinlegen des leicht deformierbaren und nicht formbeständigen
Dichtungsringes sehr aufwendig ist, Im Falle, daß der äußere Dichtring mit der Dichtungsscheibe
durch Vulkanisation verbunden ist, wird eine einwandfreie Abdichtung nur dann erzielt,
wenn auch die dynamisch wirkende Kolbenstangendichtung anvulkanisiert istt Eine
solche Ausführungsform ist sehr teuer in der Herstellung, Die Au£gahe der vorliegenden
Erfindung ist es, eine statische Dichtung für die Abdichtung der Kolbenstangenfuhrung
gegenüber der Behälterinnenwand zu schaffen, die möglichst einfach im Aufbau und
in der Montage ist,
Diese. Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
geltst, daß die statische Dichtung durch eine Scheibe gebildet ist, die beim Verschließen
des Behälters mit hoher Flächenpressung gegen die Innenwand des Behälters gepreßt
wird. Dadurch wird eine sichere Abdichtung zwischen Behälterinnenwand und Scheibe
geschaffen, wobei die Scheibe selbst ein sehr einfaches Bauteil ist und außerdem
eine problemlose Montage beim Zusammenbau des Schwingungsdämpfers und beim Verschließen
desselben ermöglicht, Entsprechend einem Merkmal der Erfindung ist die Scheibe konisch
ausgebildet und wird erst beim Verschließen d'es Schwingungsdämpfers durch Plandrücken
mit hoher Flächenpressung an der Innenwand des Behälters angepreßt. Durch dieses
Plandrücken wird der Außendurchmesser der Scheibe vergrößert, wodurch eine besonders
hohe Flächenpressung entsteht, so daß sich die Außenkontur der Scheibe in die Innenwand
des Behälters eingräbt und dadurch eine sichere Abdichtung auch bei Temperaturschwankungen
erreicht wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die konische Scheibe
eine zylindrische Außenkontur auf welche beim Plandrücken eine konusförmige Außenkontur
annimmt und damit in die Innenwand des Behälters eingreift. Dadurch nimmt die Außenkontur
beim Plandrücken eine schneidenförmige Gestalt an, so da»2, eine innige Verbindung
zwischen der Scheibe und der Innenwand des Behälters gewährleistet wird.
-
Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Kolbenstangenführung
einen als Anlagefläche für die Scheibe ausgebildeten Bund auf. Die Scheibe liegt
somit im Bereich des inneren Durchmessers an diesem Bund an, wodurch sich eine einwandfreie
Zentrierung der Kolbenstangenführung zum Behälterrohr ergibt. In vorteilhafter Weiterbildung
weist die Scheibe erfindungsgemäß einen napfförmigen Ansatz auf, welcher am Bund
der Kolbenstangenführung anliegt.
-
Wie ein weiteres Merkmal der Erfindung zeigt, bildet das Ende des
napfförmigen Ansatzes die Zentrierung und Halterung für die Kolbenstangendichtung.
Dabei kann die Kolbenstangendichtung am Ende des napffOrmigen Ansatzes anvulkanisiert
sein oder sie wird in den napfförmigen Ansatz eingeführt und durch eine vom napfförmigen
Ansatz
ausgeübte AxialKSOft gegen'die KnIbenstangenführung gedrückt. Dadurch ist es möglich,
eine im Aufbau sehr einfache, kostengünstige Kolbenstangendichtung zu verwenden.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der zwischen einem Dichtungsraum
und einem Vorratsraum angeordnete Verbindungskanal von der Kolbenstangenführung
und der Scheibe gebildet. Dabei kann erfindungsgemäß der napfförmige Ansatz der
Scheibe mit der Kolbenstangenführung einen Überlaufkanal für den im Dichtungsraum
angeordneten ölsumpf bilden. Die Herstellung der Verbindungskanäle zwischen Dichtungs-
und Vorratsraum wird a"uf diese Weise sehr einfach, da diese beispielsweise in der
gesinterten Kolbenstangenführung sintertechnisch sehr einfach herzustellen sind.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Scheibe weist diese an ihrem
Außendurchmesser einen mit einer umlaufenden Sicke versehenen, zylindrischen Ansatz
auf, welcher zwischen Kolbenstangenführung und Behälterinnenwand angeordnet ist,
wobei die Sicke gegen die Innenwand des Behälters gepreßt wird. Durch diese Ausfürungsform
wird ebenfalls eine hohe Flächenpressung zwischen Sicke und Innenwand des Behälters
erzeugt, Zur Erhöhung der Dichtwirkung weist erfindungsgemäß die Scheibe zumindest
im Bereich ihrer der Innenwand des Behälters zugekehrten Anlagefläche einen Überzug
auf, wobei dieser Überzug entweder durch eine Phosphat- oder Kupferschicht oder
durch eine Kunststoff- oder Lackschicht gebildet ist.
-
An Hand der Zeichnung wird nachfolgend die Erfindung näher beschrieben,
Es zeigt: Fig. 1 den Bereich der-KolbenstangenfUhrung eines in Zweirohrbauart ausgeführten
Schwingungsdämpfers im Längsschnitt; Fig. 2 die konische Scheibe vor dem PlandrUcken,
Fig. 3 eine Ausführungsform, bei der die Kolbenstangenführung einen Bund zur Anlage
des napfförmigen Ansatzes der Scheibe auweist
Fig. 4 die mit dem
Bund verS§h;ene Scheibe tordem Plandrücken; Fig. 5 eine Ausführungsform, wobei die
Scheibe zur Zentrierung der Kolbenstangenführung verwendet wird; Fig. 6 die Scheibe
nach Fig. 5 vor dem Plandrücken, wobei das Ende des napfförmigen Ansatzes mit der
Kolbenstangendichtung verbunden ist; Fig. 7 eine Ausführungsvariante, wobei die
Kolbenstangendichtung vom Ende des napfförmigen Ansatzes derL Scheibe axial gegen
die Kolbenstangenführung gedrückt wird; Fig. 8 eine weitere Ausführungsform, bei
der die Scheibe einen zylindrischen Ansatz mit umlaufender Sicke aufweist.
-
Da Zweirohr-Schwingungsdämpfer hinsichtlich ihres Aufbaues und der
Wirkungsweise hinreichend bekannt sind, kann in der nachfolgenden Beschreibung darauf
verzichtet werden. Die Beschreibungbeschränkt sich somit nur auf den Bereich der
Kolbenstangenführung 2 und deren Anordnung zu einem Zylinder 4 und einem Behälter
5.
-
Die Kolbenstange 1 wird in der Kolbenstangenführung 2 geführt und
mittels der Kolbenstangendichtung 3, die als dynamische Dichtung wirkt, zum Innenraum
hin abgedichtet. Zur zumindest teilweisen Aufnahme der Kolbenstangendichtung 3 ist
ein Dichtungsraum 10 in der Kolbenstangenführung 2 angeordnet, wobei dieser Dichtungsraum
10 Uber einen Verbindungskanal 11 mit einem von Behälter 5 und Zylinder 4 gebildeten
Vorratsraum 9 verbunden ist. Auf der Innenwand 6 des Behälters 5 ist die Kolbenstangenführung
2 mit ihrer Außenfläche geführt, wobei zur statischen Abdichtung zwischen Behälter
5 und Kolbenstangenführung 2 die Scheibe 7 angeordnet ist. Diese Scheibe 7 ist -
wie dies Fìg. 2 zeigt - konisch ausgebildet und wird erst beim Verschließen des
Behälters durch eine Axialkraft plangedrUckt, Die zylindrische Außenkontur der konischen
Scheibe 7 gem. Fig. 2 nimmt beim Plandrtoken eine konusförmige Außenkontur an, so
daß beim Flandrücken eine schneidenförmige Außenkontur in die Innenwand 6 des Behälters
5 eingedrückt wird, Da sich beim Plandrücken der Scheibe 7 eine Vergrößerung
des
Außendurchmessers ergibt*» wird adf.iese Weise eine sehr sichere statische Abdichtung
zwischen Kolbenstangenführung 2 und Behälterrohr 5 geschaffen und die Scheibe 7
durch das umgebördelte Behälterende 8 einwandfrei in ihrer Lage fixiert.
-
Gleichzeitig wirkt die Scheibe 7 an ihrem inneren Durchmesser auf
den Ringbund der Kolbenstangendichtung 3 und drückt diesen in axialer Richtung gegen
die entsprechende Anlage fläche der Kolbenstangenführung 2. Dadurch wird eine einwandfreie
statische Abdichtung auch im Bereich des inneren Durchmessers der Scheibe 7 erzielt.
-
Die Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 unterscheidet sich von
der nach den Figuren 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß die Kolbenstangenführung
2 einen Bund 12 aufweist, während die Scheibe 7 mit einen napfförmigen Ansatz 13
versehen ist. Dieser napfförmige Ansatz 13 legt sich beim Zusammenbau gegen den
Bund 12 der Kolbenstangenführung 2. Gleichzeitig bildet die Stirnfläche des Bundes
12 die Anlagefläche fUr die Kolbenstangendichtung 3, während das Ende 14 des napfförmigen
Ansatzes 13 an der gegenüberliegenden Fläche der Kolbenstangendichtung 3 angreift.
Die Fig. 4 zeigt die Scheibe 7 mit dem napfförmigen Ansatz 13 und dem Ende 14 vor
dem Plandrücken. Beim Verschließen des Schwingungsdämpfers wird die Scheibe 7 -
wie in Fig. 3 dargestellt - plangedrückt, wodurch sich die Scheibe 7 an ihrem Außendurchmesser
mit hoher Flächenpressung gegen die Innenwand 6 des Behälters 5 drückt und gleichzeitig
die Kolhenstangendichtung 3 an ihrer Einspannstelle in axialer Richtung vorspannt,
Durch Umbördeln des Behälterendes 8 wird der Schwingungsdämpfer verschlossen. Der
zum Vorratsraum 9 führende Verbindungskanal 11 mündet an der oberen Kante in den
Dichtungsraum 10 und bildet so einen Überlaufkanal für den im Dichtungsraum 10 vorhandenen
ölsumpf. Dieser Verbindungskanal 11 ist als offene sinne in der Kolbenstangenführung
2 ausgebildet und wird von der Scheibe 7 und dem napfförmigen Ansatz 13 abgedeckt
Bei der Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6 ist die Kolbenstangendichtung 3
mit dem Ende 14 des napfförmigen Ansatzes 13 der Scheibe 7 verbunden. Die Kolbenstangenführung
2 weist einen Außendurchmesser auf, der etwa dem des Zylinders- 4 entspricht,
und
wird durch die Scheibe 7"und die knlagescieibe 17 im Behälter 5 zentriert. Die statische
Abdichtung im Behälter 5 wird wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen durch
Plandrücken der Scheibe 7 gebildet, Die Fig. 6 zeigt die Scheibe 7 vor dem Plandrücken
in der konischen Form, wobei das Ende 14 des napfförmigen Ansatzes 13 mit der Kolbenstangendichtung
3 verbunden ist, beispielsweise durch Anvulkanisieren der Dichtung an das Ende 14.
-
In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsvariante gezeigt, wobei die
Kolbenstangenführung 2 durch die Anlagescheibe 17 und die Scheibe 7 im Behälter
5 zentriert und abgedichtet ist. Die Zentrierung der Kolbenstangendichtung 3 und
deren statische Abdichtung zur Kolbenstangenführung 2 erfolgt mit Hilfe des Endes
14 des napfförmigen Ansatzes 13 durch axiales Anpressen des Dichtungsbundes gegen
die Kolhenstangenfhrung.
-
Gegenüber den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet
sich die nach Fig. 8 im wesentlichen dadurch, daß zwischen Kolbenstangenführung
2 und Behälter 5 ein zylindrischer Ansatz 15 der Scheibe 7 angeordnet ist, wobei
dieser zylindrische Ansatz 15 eine umlaufende Sicke 16 aufweist, die gegen die Innenwand
6 des Behälters 5 gepreßt wird.
-
Zur Erhöhung der Dichtwirkung ist es vorteilhaft, wenn die Scheibe
7 zumindest im Bereich ihrer der Innenwand 6 des Behälters 5 zugekehrten Anlagefläche,
die durch den Außendurchmesser der Scheibe 7 oder die umlaufende Sicke 16 des zylindrischen
Ansatzes 15 gebildet wird, mit einem entsprechenden Überzug versehen ist.
-
Dieser Überzug kann durch eine Phosphat- oder Kupferschicht gebildet
sein oder aus einer Kunststoffv bzw. Lackschicht bestehen.
-
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 - 8 wird eine genaue Zentrierung
der Dichtung 3 gegen die Führung 2 erreicht.
-
Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß durch die Abstützung am Innenrand
die Scheibe 7 beim Zusammendrücken nicht nach innen ausweichen kann, sondern die
gesamte Weglänge der konischen Scheibe sich nach außen festsetzt. Dadurch können
noch höhere Flächenpressungen erreicht oder größere Rohrtoleranzen überbrückt werden.