DE4317483A1 - Piston, particularly for the turbo cylinder of a power-assisted steering system - Google Patents
Piston, particularly for the turbo cylinder of a power-assisted steering systemInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, insbesondere zur Verwendung in einem Servozylinder einer hydraulischen Hilfskraftlenkanlage.The present invention relates to a piston according to the Preamble of claim 1, in particular for use in a servo cylinder of a hydraulic Power steering system.
Aus der DE 42 15 074 ist ein gattungsgemäßer Kolben bekannt. Bei diesem Kolben ist die Halterung für Gleitring und Dichtelement in der Form eines Kranzes mit einer äußeren umlaufenden Vertiefung ausgebildet, und mittels elastischen Materials mit der Kolbenstange verbunden.DE 42 15 074 is a generic piston known. This piston is the holder for Sliding ring and sealing element in the form of a ring with formed an outer circumferential recess, and by means of elastic material with the piston rod connected.
Diese Ausführung weist zum einen den Nachteil auf, daß sich die Montage von Gleitring und Dichtelement in der Halterung aufgrund der geometrischen Form der Halterung schwierig gestaltet. So ist es beispielsweise notwendig, Gleitring und Dichtelemente zu dehnen, um sie in die Halterung einzubringen, was zu Materialermüdung bzw. schlechter Passung führen kann. Zum anderen ist es als nachteilig anzusehen, daß die Halterung mittels elastischen Materials an der Kolbenstange befestigt ist. Diese - gegen hohe Drücke nicht beständige - Form der Verbindung verhindert den Einsatz des Kolbens in hydraulischen Anlagen, die zur Verminderung des Bauvolumens mit unter hohem Druck stehendem Hydraulikmedium betrieben werden.On the one hand, this embodiment has the disadvantage that the assembly of the slide ring and sealing element in the Bracket due to the geometric shape of the bracket difficult designed. For example, it is necessary Slide ring and sealing elements to stretch them into the Insert bracket, which leads to material fatigue or poor fit. On the other hand it is as disadvantageous to see that the bracket means elastic material is attached to the piston rod. This - not resistant to high pressures - form of Connection prevents the use of the piston in hydraulic systems used to reduce the Construction volume with high pressure Hydraulic medium are operated.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kolben vorzuschlagen, dessen Dichtungsanordnung einerseits einer hohen Druckbelastung im Dauerbetrieb standhält, sowie andererseits aus einfach herzustellenden und zu montierenden Bauteilen besteht. Weiterhin soll der vorgestellte Kolben ein für den Betrieb von hydraulischen Hilfskraftlenkanlagen benötigtes radiales Spiel aufweisen, sowie im Temperaturbereich bis zu 150°C einwandfrei funktionieren.The object of the invention is therefore a piston propose, the sealing arrangement on the one hand withstands high pressure loads in continuous operation, as well on the other hand, from easy to manufacture and to assembling components. Furthermore, the featured piston one for the operation of hydraulic Auxiliary steering systems required radial play have, as well as in the temperature range up to 150 ° C. work flawlessly.
Eine Lösung der gestellten Aufgaben wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und den Unteransprüchen angegebenen Merkmale erzielt.A solution to the tasks is provided by the characterizing part of claim 1 and the Characteristics specified achieved.
Es ist vorgesehen, die Halterung für Dichtelement und Gleitring aus zwei Stützringen, die jeweils mittels eines Halteelementes auf der Kolbenstange befestigt sind, auszubilden. Diese Stützringe sind sowohl einfach herzustellen, als auch ohne Verformung von Gleitring und Dichtelement mit diesen montierbar.It is intended to mount the sealing element and Slide ring made of two support rings, each using a Holding element are attached to the piston rod, to train. These support rings are both simple produce, as well as without deformation of the slide ring and Sealing element mountable with these.
Nach Anspruch 2 weisen die Halteelemente die Form eines zylindrischen Rings auf, und rasten in auf der Kolbenstange angebrachten Nuten ein. Dies gewährleistet eine einfache Montage. Dabei können die Ringe geschlossen, oder offen ausgeführt sein, z. B. mit einer Lücke von 90°.According to claim 2, the holding elements have the shape of a cylindrical ring, and snap in on the Piston rod grooves. This ensures easy assembly. The rings be closed or open, e.g. B. with a 90 ° gap.
In Anspruch 3 ist eine vorteilhafte Kombination von Nuttiefe und Durchmesser des ringförmigen Zylinders des Halteelements angegeben. Die Tiefe der Nut soll einerseits möglichst gering sein, andererseits aber so groß, daß das Halteelement im Betrieb sicher gehalten wird. Dies ist dann der Fall, wenn der Winkel zwischen der Oberfläche des Halteelements an dem radial äußersten Berührungspunkt von Halteelement und Kolbenstange und einer senkrecht zur Achse der Kolbenstange stehend gedachten Ebene nicht mehr als 15° beträgt.In claim 3 is an advantageous combination of Groove depth and diameter of the annular cylinder of the Holding element specified. The depth of the groove should on the one hand, be as small as possible, but on the other hand great that the holding element is held securely in operation becomes. This is the case if the angle between the surface of the holding element at the radially outermost Point of contact between the holding element and the piston rod and one standing perpendicular to the axis of the piston rod imaginary level is not more than 15 °.
Eine besonders einfache Ausführungsform des Stützrings wird in Anspruch 4 angegeben. Eine kugelzonenförmige Ausbildung der der Zylinderinnenwand zugewandten Fläche des Stützrings nach Anspruch 5 bewirkt, daß das Hydraulikmedium sowohl eine axiale als auch eine radiale Kraftkomponente auf den Stützring ausübt, wodurch die Druckbelastung von Dichtelement und Gleitring gemindert wird.A particularly simple embodiment of the support ring is specified in claim 4. A spherical zone Formation of the surface facing the cylinder inner wall of the support ring according to claim 5 causes that Hydraulic medium both an axial and a radial Force component exerts on the support ring, causing the Pressure load on sealing element and slide ring reduced becomes.
Nach Anspruch 6 ist vorgesehen, die dem Halteelement zugewandte Seite eines Stützringes so auszubilden, daß sie flächig an dem Halteelement anliegt, wodurch sich diese Elemente gegenseitig besonders gut aneinander abstützen. Eine weitere Verbesserung des Zusammenhalts von Stützring und Halteelement läßt sich dadurch erreichen, daß der Stützring das Halteelement nach Anspruch 7 zumindest teilweise umgreift.According to claim 6 it is provided that the holding element facing side of a support ring so that it rests flat on the holding element, whereby these elements mutually particularly well together support. Another improvement in cohesion of the support ring and the holding element can thereby achieve that the support ring after the holding element Claim 7 encompasses at least partially.
In Anspruch 8 ist eine vorteilhafte Form der dem Halteelement zugewandten Seite eines Stützringes angegeben. Dabei kann zugunsten einer leichteren Montierbarkeit der dem kugelzonenförmigen Bereich des Stützrings entsprechende Radius größer gewählt werden, als der entsprechende Radius des Stützringes. In claim 8 is an advantageous form of the Holding element facing side of a support ring specified. This can be in favor of an easier one Mountability of the spherical zone-shaped area of the Support ring corresponding radius can be chosen larger, than the corresponding radius of the support ring.
Die in Anspruch 9 angegebenen Maßnahmen ermöglichen es, den Gleitring bezüglich des zwischen Kolbenstange und Zylinderinnenwand bestehenden Spalts sowohl in radiale als auch in axiale Richtung relativ groß, d. h. massiv zu gestalten. Der Gleitring ist somit in der Lage, die durch die Halteelemente sowie den hydraulischen Druck auf ihn ausgeübten Kräfte gleichmäßig über sein relativ großes Volumen zu verteilen, wodurch seine Stabilität verbessert wird.The measures specified in claim 9 enable the slide ring with respect to between the piston rod and Cylinder inner wall existing gap both in radial relatively large in the axial direction as well, i.e. H. massive too shape. The slide ring is thus able to pass through the holding elements as well as the hydraulic pressure on it Exerted forces evenly over its relatively large Distribute volume, which improves its stability becomes.
Die nach Anspruch 10 vorgesehenen kreisförmigen Füllscheiben, deren äußere Umfangsflächen an der Zylinderinnenwand anliegen, schützen das Gleitelement vor dem direkten Kontakt mit dem Druckmedium. Eine mögliche Beeinträchtigung oder Zerstörung des Gleitrings durch rasche Druckänderung des Hydraulikmediums wird somit verhindert. Um ein ausreichendes radiales Spiel des Kolben zu gewährleisten, ist vorgesehen, zwischen Füllscheibe und Kolbenstange einen Spalt vorzusehen, der etwa ein Zehntel des Spalts zwischen Kolbenstange und Zylinderinnenwand beträgt.The circular provided according to claim 10 Filling disks whose outer peripheral surfaces on the The inner wall of the cylinder protects the sliding element direct contact with the print medium. A possible Impairment or destruction of the slide ring by rapid change in pressure of the hydraulic medium is thus prevented. To ensure sufficient radial play of the To ensure pistons is provided between Filling disc and piston rod to provide a gap that about a tenth of the gap between the piston rod and Inner cylinder wall.
Die Anordnung einer weiteren Füllscheibe nach Anspruch 11, sorgt dafür, daß das relativ flexible elastomere Dichtelement bei einer Bewegung des Kolbens nicht in den Spalt zwischen Kolbenstange und erster Füllscheibe gelangen kann. Dadurch wird einer möglichen Zerstörung des Dichtelements vorgebeugt. The arrangement of a further filling disc according to claim 11, ensures that the relatively flexible elastomer Sealing element when moving the piston not in the Gap between the piston rod and the first filling disc can reach. This will result in possible destruction of the sealing element is prevented.
Ein weitere Möglichkeit, das elastomere Dichtelement zu schützen, ist in Anspruch 12 angegeben. Danach ist zwischen dem elastomeren Dichtelement und der Kolbenstange ein Schutzring angeordnet, der aus einem starreren Material als das Dichtelement besteht und daher nicht in den Spalt zwischen Kolbenstange und Füllscheibe eindringen kann.Another way to close the elastomeric sealing element protect is specified in claim 12. After that is between the elastomeric sealing element and the Piston rod arranged a protective ring that consists of a more rigid material than the sealing element and therefore not in the gap between the piston rod and the filling disc can penetrate.
Ein vorteilhaftes Material, aus dem Schutzring und Gleitring hergestellt sein können, kann z. B. PTFE, EPDM oder ein anderer Kunststoff sein.An advantageous material from the guard ring and Slide ring can be made, for. B. PTFE, EPDM or another plastic.
Nach Anspruch 13 ist vorgesehen, zwischen Schutzring, elastischem Dichtelement und Gleitring einerseits sowie dem Stützring andererseits eine Füllscheibe anzuordnen, die sowohl zur Kolbenstange als auch zur Zylinderinnenwand ein radiales Spiel aufweist. Man spart somit die jeweils zweite Füllscheibe ein.According to claim 13 it is provided between the protective ring, elastic sealing element and slide ring on the one hand and to arrange a filler disk on the other hand, to both the piston rod and Cylinder inner wall has a radial play. You save thus the second filling disc.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Abbildungen.Further advantageous embodiments of the invention result from the following description based on of the pictures.
Dabei zeigen:Show:
Fig. 1 einen Servozylinder einer hydraulischen Hilfskraftlenkanlage mit erfindungsgemäßem Kolben, in teilweise geschnittener Darstellung, Fig. 1 shows a servo cylinder of a hydraulic power steering system with an inventive flask in a partially sectioned view,
Fig. 2 bis Fig. 6 verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Kolbens, vergrößerter Ausschnitt A aus Fig. 1, Fig. 2 to Fig. 6, various embodiments of a piston according to the invention, enlarged detail A of Fig. 1,
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt B aus Fig. 6. Fig. 7 shows an enlarged detail B of Fig. 6.
In Fig. 1 erkennt man den Zylinder 1 einer hydraulischen Hilfskraftlenkanlage, in dem eine Kolbenstange 2 angeordnet ist. Die Kolbenstange 2 wird von zwei Führungselementen 3, 4 geführt, wobei das eine Führungselement 3 ein radiales Spiel der Kolbenstange 2 im Zylinder 1 ermöglicht.In Fig. 1 1, one can see the cylinder of a hydraulic power steering system is arranged in which a piston rod 2. The piston rod 2 is guided by two guide elements 3 , 4 , the one guide element 3 allowing radial play of the piston rod 2 in the cylinder 1 .
In den Führungselementen 3, 4 sind Dichtelemente 5, 6 untergebracht. Der dadurch im Zylinder 1 abgedichtete Raum wird durch den Kolben 7 in zwei Arbeitskammern 8, 9 unterteilt, in die jeweils ein Druckanschluß 10, 11 mündet. Die Druckanschlüsse 10, 11 sind in bekannter Weise mit dem Steuerventil der hydraulischen Hilfskraftlenkanlage verbunden und werden je nach Bedarf mit einer Druckquelle bzw. mit einem drucklosen Behälter verbunden. Die jeweils druckbeaufschlagte Kammer 8 bzw. 9 vergrößert dabei ihr Volumen durch Verschieben des Kolbens 7, und damit der Kolbenstange 2, in Richtung der jeweils nicht druckbeaufschlagten Kammer 9 bzw. 8. Aus Platzersparnisgründen soll die jeweils druckbeaufschlagte Fläche des Kolbens 7 möglichst klein sein. Man verwendet daher sehr hohe hydraulische Drücke, die bis zu p = 150 bar reichen können. Es ist daher erforderlich, daß sowohl die Dichtelemente 5, 6 als auch die Abdichtung des Kolbens 7 einem Druck von 150 bis 250 bar standhalten, sowie im Temperaturbereich bis 150°C, der im Betrieb auftreten kann, einwandfrei funktionieren. Gleichzeitig muß der Kolben 7 ein gewisses radiales Spiel aufweisen, damit die Kolbenstange 2 im Betrieb nicht verklemmen kann. Um den Aufbau des Kolbens 7 zu erläutern, ist in den folgenden Abbildungen der Ausschnitt A der Fig. 1 vergrößert dargestellt. Dabei sind jeweils gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.Sealing elements 5 , 6 are accommodated in the guide elements 3 , 4 . The space thus sealed in the cylinder 1 is divided by the piston 7 into two working chambers 8 , 9 , into each of which a pressure connection 10 , 11 opens. The pressure connections 10 , 11 are connected in a known manner to the control valve of the hydraulic power steering system and are connected to a pressure source or to an unpressurized container as required. The respective pressurized chamber 8 or 9 increases its volume by displacing the piston 7 , and thus the piston rod 2 , in the direction of the non-pressurized chamber 9 or 8 . In order to save space, the area of the piston 7 that is pressurized in each case should be as small as possible. Very high hydraulic pressures are therefore used, which can reach up to p = 150 bar. It is therefore necessary that both the sealing elements 5 , 6 and the sealing of the piston 7 withstand a pressure of 150 to 250 bar, as well as in the temperature range up to 150 ° C, which can occur during operation, function perfectly. At the same time, the piston 7 must have a certain radial play so that the piston rod 2 cannot jam during operation. In order to explain the structure of the piston 7 , section A of FIG. 1 is shown enlarged in the following figures. The same components are provided with the same reference numerals.
In Fig. 2 erkennt man den den Kolben 7 bildenden Bereich der Kolbenstange 2, der von den umlaufenden Nuten 12, 13 begrenzt wird. Das Profil der umlaufenden Nuten 12, 13 weist in dem abgebildeten Schnitt die Form eines Kreisabschnittes auf. In den umlaufenden Nuten 12, 13 sind die als zylindrische Ringe ausgebildeten Halteelemente 14, 15 angebracht. An die Halteelemente 14, 15 schließt sich in Richtung auf den Kolben 7 jeweils ein Stützring 16, 17 an. Zwischen den Stützringen 16, 17 sind der Gleitring 18, sowie als elastomeres Dichtelement zwei Dichtringe 19, 20 untergebracht. Dabei liegen die Dichtringe 19, 20 nebeneinander auf der Kolbenstange 2, zwischen ihnen und der Zylinderinnenwand 21 befindet sich der Gleitring 18. Die den Dichtringen 19, 20 zugewandte Seite des Gleitringes 18 weist eine gewisse Krümmung auf, die bewirkt, daß die Dichtringe 19, 20 gegeneinander gepreßt werden. Die Dichtringe 19, 20 stehen unter einer gewissen Vorspannung, so daß sie zwar ein radiales Spiel des Gleitringes 18 zulassen, aber jederzeit für eine Abdichtung der Arbeitskammern 8, 9 gegeneinander sorgen. Der Gleitring 18 ist so auf die Zylinderinnenwand 21 abgestimmt, daß er ebenfalls als Dichtung zwischen Arbeitskammer 8 und 9 wirkt. Die Stützringe 16, 17 weisen auf ihre dem Gleitring 18 zugewandten Seite eine kreisringförmige Fläche auf, mit der sie an dem Gleitring 18 flächig anliegen. Zur Kolbenstange 2 hin sind die Stützringe 16, 17 zylinderförmig ausgebildet, zur Zylinderinnenwand 21 weisen sie die Form einer Kugelzone auf. Die Halteelemente 14 bzw. 15 werden von dem jeweiligen Stützring 16 bzw. 17 umgriffen.In FIG. 2, one recognizes the piston 7 forming region of the piston rod 2, which is bounded by the circumferential grooves 12, 13. The profile of the circumferential grooves 12 , 13 has the shape of a circular section in the section shown. The retaining elements 14 , 15 designed as cylindrical rings are attached in the circumferential grooves 12 , 13 . A support ring 16 , 17 connects to the holding elements 14 , 15 in the direction of the piston 7 . Between the support rings 16 , 17 , the slide ring 18 and two sealing rings 19 , 20 are accommodated as an elastomeric sealing element. The sealing rings 19 , 20 lie side by side on the piston rod 2 , and the sliding ring 18 is located between them and the cylinder inner wall 21 . The side of the sliding ring 18 facing the sealing rings 19 , 20 has a certain curvature, which causes the sealing rings 19 , 20 to be pressed against one another. The sealing rings 19 , 20 are under a certain preload, so that they allow radial play of the slide ring 18 , but at all times ensure that the working chambers 8 , 9 are sealed off from one another. The slide ring 18 is matched to the cylinder inner wall 21 that it also acts as a seal between the working chamber 8 and 9 . The support rings 16 , 17 have on their side facing the slide ring 18 an annular surface with which they bear flat against the slide ring 18 . The support rings 16 , 17 are cylindrical in shape toward the piston rod 2 , and have the shape of a spherical zone with respect to the inner wall 21 of the cylinder. The holding elements 14 and 15 are encompassed by the respective support ring 16 and 17, respectively.
Ein Druckaufbau z. B. in Arbeitskammer 8 bewirkt, daß eine Kraft in Richtung auf die andere Arbeitskammer 9 auf das Halteelement 14 den Stützring 16 und den Gleitring 18 ausgeübt wird. Die auf das Halteelement 14 ausgeübte Kraft wird von diesem auf die umlaufende Nut 12 und somit auf die Kolbenstange 2 übertragen. Die auf den Stützring 16 einwirkende Kraft wird einerseits durch die Umgreifung des Halteelements 14 auf dieses, und zum anderen auf den Gleitring 18 übertragen. Der Gleitring 18 ist wiederum über den Stützring 17 und das Halteelement 15 an der Kolbenstange 2 abgestützt. Wenn das Druckmedium bei einem schnellen Druckaufbau einen Druckstoß auf den Kolben ausübt, bewirkt die abgerundete Form der Stützringe 16, 17, daß eine Verwirbelung des Hydraulikmediums im Bereich der Stützringe 16, 17 auftritt, wodurch nur ein verringerter Druckstoß auf den Gleitring 18 übertragen wird. Durch die im Vergleich zu dem zwischen den beiden Stützringen 16, 17 befindlichen Raum große axiale und radiale Abmessung des Gleitrings 18 ist dieser dazu in der Lage, den Kraftstoß abzufangen und an den jeweils benachbarten Stützring weiterzugeben, ohne daß eine Formänderung und eine damit einhergehende Verminderung der Dichtwirkung auftritt.A pressure build-up z. B. in working chamber 8 causes a force in the direction of the other working chamber 9 on the holding element 14, the support ring 16 and the sliding ring 18 is exerted. The force exerted on the holding element 14 is transmitted by the latter to the circumferential groove 12 and thus to the piston rod 2 . The force acting on the support ring 16 is transmitted, on the one hand, by gripping the holding element 14 thereon and, on the other hand, to the slide ring 18 . The slide ring 18 is in turn supported on the piston rod 2 via the support ring 17 and the holding element 15 . If the pressure medium exerts a pressure surge on the piston during a rapid pressure build-up, the rounded shape of the support rings 16 , 17 causes swirling of the hydraulic medium in the region of the support rings 16 , 17 , as a result of which only a reduced pressure surge is transmitted to the slide ring 18 . Due to the large axial and radial dimensions of the slide ring 18 compared to the space between the two support rings 16 , 17, the slide ring 18 is able to absorb the power surge and pass it on to the adjacent support ring without a change in shape and a concomitant reduction the sealing effect occurs.
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäßer Kolben mit Füllscheiben 22, 23 abgebildet. Halteelemente 14, 15 und Stützringe 16, 17 entsprechen denjenigen aus Fig. 2. Der Gleitring 18 hat hier eine etwas geringere Ausdehnung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung, als in Fig. 2. Es ist daher nur ein elastomeres Dichtelement 24 vorgesehen, dessen Schnittfläche in der Bildebene der Fig. 3 etwa gleich groß ist, wie derjenige des Gleitringes 18. Auch hier steht das elastomere Dichtelement 24 unter einer gewissen Vorspannung, so daß die Dichtwirkung auch bei einer radialen Verschiebung der Kolbenstange 2 erhalten bleibt. Zum Schutz des Gleitringes 18 gegen den bei einem schnellen Druckwechsel möglicherweise auftretenden Druckstoß sind zwei Füllscheiben 22, 23 vorgesehen, deren Außendurchmesser bis auf einem extrem kleinen, eine axiale Bewegung ermöglichenden Spalt, dem Durchmesser der Zylinderinnenwand 21 entspricht, während ihr Innendurchmesser größer als der Durchmesser der Kolbenstange 2 ist. Die Füllscheiben 22, 23 werden somit von der Zylinderinnenwand geführt, eine Bewegung der Kolbenstange 7 in radialer Richtung ist möglich. A piston according to the invention with filling disks 22 , 23 is shown in FIG. 3. Retaining elements 14 , 15 and support rings 16 , 17 correspond to those from FIG. 2. The slide ring 18 here has a somewhat smaller extent in both the axial and radial directions than in FIG. 2. Therefore, only an elastomeric sealing element 24 is provided. 3 of which the sectional area in the image plane of FIG. 3 is approximately the same size as that of the slide ring 18 . Here too, the elastomeric sealing element 24 is under a certain prestress, so that the sealing effect is retained even when the piston rod 2 is displaced radially. To protect the slide ring 18 against the pressure surge which may occur during a rapid pressure change, two filler disks 22 , 23 are provided, the outer diameter of which corresponds to the diameter of the cylinder inner wall 21 except for an extremely small gap which enables axial movement, while its inner diameter is larger than the diameter the piston rod 2 . The filling disks 22 , 23 are thus guided from the inner wall of the cylinder, a movement of the piston rod 7 in the radial direction is possible.
Die in Fig. 4 abgebildete Ausführungsform der Erfindung weist ein zweites Paar Füllscheiben 25, 26 auf, deren Innendurchmesser dem der Kolbenstange 2 entspricht, während ihr Außendurchmesser kleiner als derjeniger der Zylinderinnenwand 21 ist. Die Füllscheiben 25, 26 sind jeweils zwischen Gleitring 18 und elastomerem Dichtelement 24 einerseits sowie den anderen Füllscheiben 22, 23 andererseits angebracht. Die Füllscheiben 25, 26 verhindern ein mögliches Eindringen des elastomeren Dichtelements 24 in die zwischen Kolbenstange 2 und den Füllscheiben 22 bzw. 23 befindlichen Räume. Das elastomere Dichtelement 24 ist dadurch gegen mögliche Beschädigungen durch Einquetschen bei radialer Verschiebung der Kolbenstange 2 gegenüber den Füllscheiben 22, 23, geschützt.The embodiment of the invention shown in FIG. 4 has a second pair of filling disks 25 , 26 , the inside diameter of which corresponds to that of the piston rod 2 , while the outside diameter is smaller than that of the cylinder inner wall 21 . The filler disks 25 , 26 are each mounted between the slide ring 18 and the elastomeric sealing element 24 on the one hand and the other filler disks 22 , 23 on the other hand. The filler disks 25 , 26 prevent the elastomeric sealing element 24 from penetrating into the spaces between the piston rod 2 and the filler disks 22 and 23, respectively. The elastomeric sealing element 24 is thereby protected against possible damage due to squeezing when the piston rod 2 is radially displaced with respect to the filling disks 22 , 23 .
In Fig. 5 ist ein Schutzring 27 vorgesehen, der zwischen Kolbenstange 2 und elastomerem Dichtelement 24 angeordnet ist. Der Schutzring 27 besteht, wie der Gleitring 18, aus einem im Vergleich zum elastomeren Dichtelement 24 relativ starren Material, so daß eine Beschädigung bei radialer Bewegung des Kolbens nicht auftreten kann. Es kann daher auf ein Paar Füllscheiben verzichtet werden. In Fig. 5 ist jeweils nur eine Füllscheibe 28, 29 vorgesehen, bei der sowohl der Innendurchmesser größer als derjenige der Kolbenstange 2 ist, als auch der Außendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Zylinderinnenwand 21. Vorteilhafterweise können hier natürlich auch an der Zylinderinnenwand 21 geführte Füllscheiben nach Fig. 3 eingesetzt werden. Die den Halteelementen 14, 15 zugewandten Seiten der Stützringe 16, 17 sind in diesem Ausführungsbeispiel in der Form einer hohlen Kugelzone gestaltete, wobei der entsprechende Kugelradius größer ist als der Radius des in der Zeichenebene der Fig. 5 liegenden Schnitts durch die Halteelemente 14, 15. Dies gewährleistet eine einfache Montierbarkeit der Halteelemente, da diese nur noch in die umlaufenden Nuten 12 bzw. 13 und nicht zusätzlich in die Stützringe 16, 17 einrasten müssen.In Fig. 5, a guard ring 27 is provided, which is arranged between the piston rod 2 and an elastomeric sealing element 24. The protective ring 27 , like the slide ring 18 , is made of a material which is relatively rigid in comparison to the elastomeric sealing element 24 , so that damage cannot occur when the piston moves radially. A pair of filling disks can therefore be dispensed with. In FIG. 5, only one filler disk 28 , 29 is provided, in which both the inside diameter is larger than that of the piston rod 2 and the outside diameter is smaller than the diameter of the cylinder inner wall 21 . Advantageously, filling disks according to FIG. 3 guided on the cylinder inner wall 21 can of course also be used here. The sides of the support rings 16 , 17 facing the holding elements 14 , 15 are designed in the form of a hollow spherical zone in this exemplary embodiment, the corresponding spherical radius being greater than the radius of the section through the holding elements 14 , 15 lying in the plane of the drawing in FIG. 5 . This ensures easy mounting of the holding elements, since they only have to snap into the circumferential grooves 12 and 13 and not additionally into the support rings 16 , 17 .
In dem in Fig. 6 abgebildeten Ausführungsbeispiel übernehmen die Füllscheiben 28, 29 die Funktion der Stützringe mit, was zu einem vereinfachten Aufbau des Kolbens führt. Da die Kraftübertragung von Füllscheibe 28 bzw. 29 auf das jeweilige Halteelement 14 bzw. 15 lediglich über deren Berührungslinie erfolgt, ist es erforderlich, die Abmessungen der umlaufenden Nuten 12, 13, der Halteelemente 14, 15 sowie der Füllscheiben 28, 29 aufeinander und auf diejenigen der Kolbenstange 2 und des Zylinders 1 abzustimmen.In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, the filling disks 28 , 29 also take on the function of the support rings, which leads to a simplified construction of the piston. Since the power transmission from the filling disk 28 or 29 to the respective holding element 14 or 15 takes place only via its contact line, it is necessary to measure the dimensions of the circumferential grooves 12 , 13 , the holding elements 14 , 15 and the filling disks 28 , 29 one on top of the other to match those of the piston rod 2 and the cylinder 1 .
Bevorzugte Maße dazu sind in Fig. 7, die einen vergrößerten Ausschnitt B der Fig. 6 zeigt, eingezeichnet. Zwischen der Füllscheibe 29 und der Zylinderinnenwand 21 befindet sich ein Zwischenraum, der in radialer Richtung die Abmessung a hat, zwischen Füllscheibe 29 und Kolbenstange 2 besteht der entsprechende Abstand b. Sowohl a als auch b betragen etwa 5% des zwischen Kolbenstange 2 und Zylinderinnenwand 21 befindlichen Abstand c. Der in Fig. 7 sichtbare Schnitt durch das Halteelement 15 ist ein Kreis mit dem Radius e, dessen Mittelpunkt M radial außerhalb der Kolbenstange 2 liegt. Am Berührungspunkt zwischen Kolbenstangenaußenfläche und Halteelement 15 ist die Tangente y eingezeichnet, die mit einer senkrecht auf der Kolbenstangenachse stehenden Geraden x den Winkel PHI einschließt. Dabei betragen die bevorzugten Werte PHI < 15° und a=b=0,05*c.Preferred dimensions for this are shown in FIG. 7, which shows an enlarged section B of FIG. 6. There is an intermediate space between the filler disk 29 and the cylinder inner wall 21 , which has the dimension a in the radial direction, between the filler disk 29 and the piston rod 2 there is the corresponding distance b. Both a and b are approximately 5% of the distance c between the piston rod 2 and the inner wall 21 of the cylinder. The section visible in FIG. 7 through the holding element 15 is a circle with the radius e, the center M of which lies radially outside the piston rod 2 . At the point of contact between the outer surface of the piston rod and the holding element 15 , the tangent y is drawn in, which includes the angle PHI with a straight line x perpendicular to the axis of the piston rod. The preferred values are PHI <15 ° and a = b = 0.05 * c.
BezugszeichenlisteReference list
1 Zylinder
2 Kolbenstange
3 Führungselement
4 Führungselement
5 Dichtelement
6 Dichtelement
7 Kolben
8 Arbeitskammer
9 Arbeitskammer
10 Druckanschluß
11 Druckanschluß
12 umlaufende Nut
13 umlaufende Nut
14 Halteelement
15 Halteelement
16 Stützring
17 Stützring
18 Gleitring
19 Dichtring
20 Dichtring
21 Zylinderinnenwand
22 Füllscheibe
23 Füllscheibe
24 elastomeres Dichtelement
25 Füllscheibe
26 Füllscheibe
27 Schutzring
28 Füllscheibe
29 Füllscheibe
30 Kolbenstangenaußenfläche 1 cylinder
2 piston rods
3 guide element
4 guide element
5 sealing element
6 sealing element
7 pistons
8 working chamber
9 working chamber
10 pressure connection
11 pressure connection
12 circumferential groove
13 circumferential groove
14 holding element
15 holding element
16 support ring
17 support ring
18 slide ring
19 sealing ring
20 sealing ring
21 inner cylinder wall
22 filling disc
23 filling disc
24 elastomeric sealing element
25 filling disc
26 filling disc
27 protection ring
28 filling disc
29 filling disc
30 piston rod outer surface
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934317483 DE4317483A1 (en) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | Piston, particularly for the turbo cylinder of a power-assisted steering system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934317483 DE4317483A1 (en) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | Piston, particularly for the turbo cylinder of a power-assisted steering system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4317483A1 true DE4317483A1 (en) | 1994-12-01 |
Family
ID=6488937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19934317483 Withdrawn DE4317483A1 (en) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | Piston, particularly for the turbo cylinder of a power-assisted steering system |
Country Status (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8130 | Withdrawal |