DE3833966A1 - Dichtungsanordnung mit niedriger losbrechkraft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, insbeson­ dere Kolbenstangendichtung zur Abdichtung einer ein- und ausfahrenden Kolbenstange einer pneumatischen Feder, beste­ hend aus einem Behälterrohr, in dem sich ein unter Druck stehendes Medium befindet und einer Kolbenstange, die in einer Kolbenstangenführung geführt und mit der Kolbenstan­ gendichtung nach außen hin abgedichtet ist.

Bei derartigen Dichtungsanordnungen, wie sie beispiels­ weise in der DE-OS 28 22 615 beschrieben sind, tritt zwi­ schen dem Gummiwerkstoff der Dichtung und der Oberfläche der Stahl-Kolbenstange eine hohe Reibung auf, die zu Beginn einer Relativbewegung hohe Losbrechkräfte erfordern. Haupt­ ursache dafür ist die sogenannte Spaltextrusion, bei der durch den Innendruck der Gasfeder Teile der Dichtlippe in den Spalt zwischen der Kolbenstangenführung und der Kolben­ stange gedrückt werden. Dadurch entsteht eine Scherwirkung zwischen dem Gummi der Dichtung und dem Innendurchmesser der in den meisten Fällen vorgesehenen Stahl-Stabilisie­ rungsscheibe.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der eine Spaltextrusion vermieden und die Losbrechkräfte verringert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Kolbenstangen­ dichtung auf der druckabgewandten Seite radial innen mit einer Ausnehmung versehen ist und in diese Ausnehmung ein an der Kolbenstange anliegender hart-elastischer Kunst­ stoffring eingelegt ist. Durch diese Maßnahmen wird eine Dichtung geschaffen, bei der ein Werkstoff mit ausgleichen­ der Wirkung zwischen das weich-elastische Dichtungsmaterial und die abzudichtende Kolbenstange bzw Kolbenstangenführung gelegt wird. Als hart-elastischer Kunststoff hat sich Tef­ lon bewährt, das die Eigenschaft hat, in bestimmtem Umfang zu kriechen und sich Unebenheiten und Spalten anzupassen. Dadurch wird die Scherwirkung zwischen dem Gummi der Dich­ tung und der Stahlscheibe, die üblicherweise zur Stabili­ sierung der Gummidichtung eingesetzt wird, vermieden. Fer­ ner verhindert dieser Teflonring die Spaltextrusion des Dichtungsmaterials in den Ringspalt zwischen der Kolben­ stange und der Kolbenstangenführung. Die mit dieser Spalt­ extrusion verbundene hohe Reibung wird dadurch kleiner und die Losbrechkräfte verringert. Ferner wird die an der Kol­ benstange direkt anliegende Gummifläche der Kolbenstangen­ dichtung verringert. Auch dadurch wird die Reibung zwischen Dichtlippe und Kolbenstange verringert. Durch die Anpreß­ kraft des Teflonringes auf die Kolbenstange und die Stahl­ scheibe wird darüber hinaus eine Sperre geschaffen, die ein Ausschleppen von Öl aus der üblicherweise vor der Dichtung vorhandenen Ölvorlage vermeidet. Auch wirken sich die pro­ duktionsbedingten Toleranzen der Bauteile, wie Kolbenstan­ ge, Dichtung und Führung weniger ungünstig aus.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeich­ nung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben; es zeigt:

Fig. 1 die schematische Darstellung der Kolbenstangenfüh­ rung und Kolbenstangendichtung einer Gasfeder mit aus dem Druckraum geführter Kolbenstange;

Fig. 2 die Detaildarstellung einer Kolbenstangendichtung mit Stabilisierungsscheibe und radial innen einge­ legtem hart-elastischen Kunststoffring.

Die in der Fig. 1 dargestellte Gasfeder 10 besteht im we­ sentlichen aus einem Behälterrohr 11, in dem eine Kolben­ stange 12 ein- und ausfahrbar ist. An der Kolbenstange 12 ist ein - nicht dargestellter - Dämpferkolben befestigt, der in dem Druckgasraum 13 verschiebbar ist. Die Kolben­ stange 12 ist in einer Kolbenstangenführung 14 aus dem Be­ hälterrohr 11 geführt, die mit einer Umbördelung 15 in ih­ rer Lage gehalten ist. In Axialrichtung nach innen, dh, auf den Druckgasraum 13 zu, ist an die Kolbenstangenführung 14 eine Kolbenstangendichtung 16 zur Anlage gebracht.

Auf der dem Druckgasraum 13 abgewandten Niederdruckseite ist in die Kolbenstangendichtung 16 eine Stabilisierungs­ scheibe 17, vorzugsweise eine Stahlscheibe, einvulkani­ siert. Radial innen zu der Stabilisierungsscheibe 17 ist ein Ring 18 aus einem hart-elastischen Kunststoff, vorzugs­ weise aus Teflon, angeordnet, der an der Kolbenstange 12 anliegt.

Die in der Fig. 2 vergrößert dargestellte Kolbenstangen­ dichtung 16 besteht aus einer radial äußeren Dichtlippe 19 und einer radial inneren Dichtlippe 20. Die radial äußere Dichtlippe 19 weist eine äußere Dichtkante 21 auf, die mit der Innenoberfläche eines Bauteils, vorzugsweise des Behälterrohres 11 dichtend in Wirk­ verbindung steht. Die radial innere Dichtlippe 20 ist mit einer inneren Dichtkante 22, versehen, an der die Kolben­ stange 12 entlang gleitet. Auf der Niederdruckseite der Kol­ benstangendichtung 16 ist radial innen von der Stabilisie­ rungsscheibe 17 eine Ausnehmung 24 vorgesehen, in die der Teflonring 18 eingelegt ist. Dieser Teflonring 18 verrin­ gert die radiale Gummioberfläche 25 zwischen der inneren Dichtkante 22 und der Stabilisierungsscheibe 17. Die wäh­ rend der Dichtung an der Kolbenstange 12 anliegende Gummi­ oberfläche 25 wird dadurch verringert. Durch diese Verrin­ gerung der Gummioberfläche 25 wird die Reibung verringert und die erforderlichen Losbrechkräfte werden kleiner.

Die axiale Erstreckung des Teflonrings 18 und damit sein gesamtes Volumen ist etwas größer als die axiale Erstrek­ kung der Ausnehmung 24. Dadurch entsteht ein axialer Über­ stand 23 des Teflonringes 18. In Einbausituation wird der Teflonring 18 durch diesen Überstand 23 gestaucht und füllt den vorhandenen Raum der Ausnehmung 24 voll aus. Das überschüssige Volumen drückt dabei auch gegen die innere Dichtlippe 20 und kriecht ggf. in die vorhandenen Spalten zwischen der Kolbenstange 12 und der Kolbenstangenführung 14 und füllt auch diese voll aus. Eine Scherwirkung zwi­ schen dem Gummi der Kolbenstangendichtung 16 und der Stabi­ lisierungsscheibe 17 wird dadurch wirksam vermieden.

Bezugszeichenliste

10 Gasfeder
11 Behälterrohr
12 Kolbenstange
13 Druckgasraum
14 Kolbenstangenführung
15 Umbördelung
16 Kolbenstangendichtung
17 Stabilisierungsscheibe
18 Teflonring
19 radial äußere Dichtlippe
20 radial innere Dichtlippe
21 äußere Dichtkante
22 innere Dichtkante
23 axialer Überstand
24 Ausnehmung
25 Gummifläche

Claims (5)

1. Dichtungsanordnung, insbesondere Kolbenstangendichtung zur Abdichtung einer ein- und ausfahrenden Kolbenstange ei­ ner pneumatischen Feder, bestehend aus einem Behälterrohr, in dem sich ein unter Druck stehendes Medium befindet und einer Kolbenstange, die in einer Kolbenstangenführung ge­ führt und mit der Kolbenstangendichtung nach außen hin ab­ gedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstan­ gendichtung (16) auf der druckabgewandten Seite radial in­ nen mit einer Ausnehmung (24) versehen ist und in diese Ausnehmung (24) ein an der Kolbenstange (12) anliegender hart-elastischer Kunststoffring (18) eingelegt ist.

2. Kolbenstangendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kunststoffring (18) in seiner axialen Er­ streckung um einen axialen Überstand (23) größer als die axiale Erstreckung der Ausnehmung (24) ist.

3. Kolbenstangendichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kunststoffring (18) radial außen von einer Stabilisierungsscheibe (17) abge­ stützt ist.

4. Kolbenstangendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kunststoffring (18) insgesamt volumenmäßig etwas größer als die Ausnehmung (24) ist.

5. Kolbenstangendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kunststoffring (18) und der Stabilisierungsscheibe (17) eine Gummizwischenlage angeordnet ist.