DE8029322U1

DE8029322U1 - Device for sealing transversely movable piston rods or the like to their axis

Info

Publication number: DE8029322U1
Application number: DE19808029322
Authority: DE
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1980-11-04
Filing date: 1980-11-04
Publication date: 1981-02-26

Description

Vorrichtung zur Abdichtung von quer zu ihrer Achse bewegbaren Kolbenstangen oder dgl.Device for sealing piston rods movable transversely to its axis or the like.

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abdichtung von quer zu ihrer Achse bewegbaren Kolbenstangen oder dgl., beispielsweise an Gasdruck-Federbeinen, mit einem unter Vorspannung dichtend an der Kolbenstange anliegenden Kolbenstangenring, der im Bereich der Kolbenstangen_r führung axial gesichert und quer zur Kolbenstangenachse verschiebbar gehalten ist.The innovation relates to a device for sealing of movable transversely to its axis, piston rods or the like., For example, at gas pressure struts with a sealingly abutting under bias on the piston rod the piston rod ring which _r in the area of the piston rods guide secured axially and transversely to the piston rod axis is held displaceable.

Die Abdichtungen von Kolbenstangen oder dgl. werden normalerweise in deren Lager- bzw. Führungsstellen gelegt, um eine für die Abdichtung erforderliche Querfixierung der Kolbenstange zu gewährleisten. In vielen Fällen, z.B. bei Gasdruck-Federbeinen, ist es jedoch erforderlich, zwischen den Lager- bzw. Führungsstellen der Kolbenstange zusätzliche Zwischenlagerabdichtungen vorzusehen, bei denen durch wechselnde Biegemomente entsprechende Querfederungen bzw. Querbewegungen auftreten, durch die die übliche Abdichtung der Kolbenstange entweder nicht möglich oder mit Schwierigkeiten verbunden ist.The seals of piston rods or the like are normally in their bearings or guide points placed in order to ensure a transverse fixation of the piston rod required for the seal. In In many cases, e.g. with gas struts, it is necessary to move between the bearing or Guide points of the piston rod to provide additional intermediate bearing seals, where Due to alternating bending moments, corresponding transverse springing or transverse movements occur through which the usual sealing of the piston rod either not possible or associated with difficulties is.

Zur Abdichtung von quer zu ihrer Achse bewegbaren Kolbenstangen ist es zwar möglich, weiche Dichtungen mit ausreichender Querelastizität, beispielsweise O-Ringe zu verwenden. Diese bringen jedoch die erhöhte Gefahr der Spaltextrusion mit sich. Weiterhin ist es möglich, zwangsgeführte Dichtlippen zu benutzen, wie sie beispielsweise aus der DT - AS
12 75 367 bekannt sind. Die vorerwähnten Abdichtungen sind jedoch ausnahmslos an Elastomer-Werkstoffe gebunden.To seal piston rods that can move transversely to their axis, it is possible to use soft seals with sufficient transverse elasticity, for example O-rings. However, these bring with them the increased risk of gap extrusion. It is also possible to use positively guided sealing lips, such as those from the DT - AS
12 75 367 are known. However, the aforementioned seals are all bound to elastomer materials.

Aus dem Buch von K. Trutnovsky "Berührungsdichtungen", Springer-Verlag 1958, S. 1O6, Abb. 159, ist die
Verwendung von metallischen, innenspannenden Stangenringen,die auch als Zylinderringe bezeichnet werden, zur Abdichtung von Kolbenstangen oder dgl. bekannt. Bei quer zu ihrer Achse bewegbaren Kolbenstangen
müssen diese Stangenringe eine entsprechend große radiale Ausdehnung bzw. Wandstärke aufweisen, um den für die Querbewegung der Kolbenstange erforderlichen Spalt zu überbrücken. Dadurch werden die Stangenringe in radialer Richtung sehr steif, was sich nicht nur auf die Fertigung, sondern auf die Funktion derselben nachteilig auswirkt. EinFrom the book by K. Trutnovsky "Touch seals", Springer-Verlag 1958, p. 106, fig. 159, is the
Use of metallic, internally tensioning rod rings, which are also referred to as cylinder rings, for sealing piston rods or the like. Known. With piston rods movable transversely to their axis
these rod rings must have a correspondingly large radial expansion or wall thickness in order to bridge the gap required for the transverse movement of the piston rod. As a result, the rod rings become very stiff in the radial direction, which has a disadvantageous effect not only on production, but also on the function of the same. A

eine große radiale Wandstärke aufweisender Stangenring besitzt eine eingeschränkte radiale Spreizbarkeit. Sein Innendurchmesser ist mit geringerer Vorspannung und engeren Toleranzen zu fertigen,
damit sich keine hohen und stark streuenden Dicht-Pressungen ergeben, die sich in hohen Reibkräften und Verschleißraten niederschlagen wurden.
Der Stoßspalt des Stangenringes und der Ringspalt zwischen der Kolbenstange und dem DichtungsträgerA rod ring with a large radial wall thickness has limited radial expandability. Its inner diameter is to be manufactured with lower preload and tighter tolerances,
so that there are no high and widely scattered sealing pressures, which are reflected in high frictional forces and wear rates.
The joint gap of the rod ring and the annular gap between the piston rod and the seal carrier

bilden hier einen ungewollt großen Leckagequerschnitt. Außerdem besteht bei Stangenringen/ ..die weite radiale Spalte überbrücken, bei größeren Druckgefallen erhöhte Stülpgefahr.
5form an undesirably large leakage cross-section here. In addition, with rod rings / ... bridging the wide radial gap, there is an increased risk of overturning with greater pressure drops.
5

Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die zuletzt genannte, einen metallischen, innenspannenden Kolbenstangenring aufweisende Abdichtvorrichtung für quer zu ihrer Achse bewegbare Kolbenstangen so auszubilden, daß der Kolbenstangenring keine über das normale Maß hinausgehende radiale Ausdehnung besitzt und dennoch die geforderte Abdichtfunktion erreicht wird.The innovation is therefore based on the task of the latter, a metallic, internal tensioning Sealing device with piston rod ring for piston rods movable transversely to their axis to be designed so that the piston rod ring does not have a radial dimension that goes beyond the normal dimension Has expansion and yet the required sealing function is achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, daß dem Kolbenstangenring mindestens an der dem Druckraum abgewandten Seite eine auf der Kolbenstange geführte Stützscheibe zugeordnet ist. Diese vorzugsweise kalibrierte und an der Kolbenstange zwangsgeführte Stützscheibe stellt sicher, daß der Kolbenstangenring keine große, seine Fertigung und Funktion beeinträchtigende radiale Wandstärke besitzen muß und keinen besonderen Verschleiß der Kolbenstange mit sich bringt.To solve this problem, it is proposed in a device according to the preamble of claim 1, that the piston rod ring at least on the side facing away from the pressure chamber one on the Piston rod guided support disc is assigned. This preferably calibrated and attached to the piston rod positively driven support disk ensures that the piston rod ring does not have a large, his Production and function impairing radial wall thickness must have and no particular wear the piston rod brings with it.

Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung werden nachfolgend anhand einiger in einer Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigenFurther features and advantages of the innovation are shown below with the aid of some of them shown in a drawing Embodiments explained in more detail. Show it

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Gasdruck-Federbein im Bereich der Kolbenstangen- Zwischenlager-Abdichtung undFig. 1 shows a section through a gas strut in the area of the piston rod intermediate bearing seal and

Fign. 2a, 2b, 3a und 3b weitere Ausbildungen von Kolbens tangen-Zwischenlager-Abdichtungen.Figs. 2a, 2b, 3a and 3b further designs of piston rod intermediate bearing seals.

Von einem Gasdruck-Federbein ist in der Fig. 1 nur das Zylinderrohr 1 angedeutet, in dem eine ebenfalls nur angedeutete Kolbenstangenführung 2 zur Aufnahme einer auch geringfügig quer zu ihrer Achse bewegbaren Kolbenstange 3 in an sich bekannter Weise angeordnet ist. Auf der Kolbenstange ist ein verhältnismäßig dünnwandiger, innenspannender Kolbenstangenring 4 aufgebracht, der aus einem geeigneten, vorzugsweise metallischen Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften besteht. Dieser Kolbenstangenring 4 stützt sich an seiner dem Druckraum 5 abgewandten Stirnfläche an einer Stützscheibe 6 ab, die mit ihrer dem Kolbenstangenring 4 abgewandten Stirnfläche an einer Ringfläche einer in die Kolbenstangenführung 2 eingearbeiteten Ausnehmung 8 anliegt. Der Durchmesser dieser Ausnehmung 8 ist größer als der Stützscheibendurchmesser, so daß die mit geringem Spiel auf der Kolbenstange 3 geführte, vorzugsweise mit kalibrierter Bohrung versehene Stützscheibe 6 durch eine Querbewegung der Kolbenstange 3 bedingt radial in der Ausnehmung 8 verschiebbar ist. Durch diese Stützscheibe 6 können durch entsprechende Dimensionierung derselben größere Spalte zwischen der Kolbenstangenführung 2 und e'er Kolbenstange 3 ohne Beeinträchtigung der Dichtwirkung auch bei hohen Druckgefällen überbrückt bzw. ausgeglichen werden.Of a gas strut, only the cylinder tube 1 is indicated in FIG. 1, in which a also only indicated piston rod guide 2 for receiving a also slightly transversely to their Axis movable piston rod 3 is arranged in a known manner. On the piston rod a relatively thin-walled, internally clamping piston rod ring 4 is applied, the consists of a suitable, preferably metallic material with good sliding properties. This piston rod ring 4 is supported on its end face facing away from the pressure chamber 5 on a Support disk 6 from which with its end face facing away from the piston rod ring 4 on an annular surface a recess 8 machined into the piston rod guide 2 rests. The diameter of this recess 8 is larger than the support disk diameter, so that the with little play on the Piston rod 3 guided, preferably provided with a calibrated bore support disk 6 through a transverse movement of the piston rod 3 is conditionally radially displaceable in the recess 8. By this support disk 6 can be larger gaps between the piston rod guide by appropriate dimensioning of the same 2 and e'er piston rod 3 without impairing the sealing effect even with high pressure gradients be bridged or compensated.

Obwohl einerseits der Kolbenstangenring 4 an der Stützscheibe 6 und andererseits die Stützscheibe an der Ringfläche 7 durch den im Raum 5 herrschendenAlthough on the one hand the piston rod ring 4 on the support disc 6 and on the other hand the support disc on the ring surface 7 by the prevailing in space 5

I · I 1 tiI · I 1 ti

Druck anliegen, ist es zweckmäßig, den Kolbenstangenring 4 und die Stützscheibe 6 durch eine Fangscheibe in der Ausnehmung 8 der Kolbenstangenführung 2 zu sichern. Dabei ist die Fangscheibe 9 in einer weiteren Ausnehmung 10 der Kolbenstangenführung 2 klemmend, beispielsweise mittels Pressitz eingesetzt.If pressure are applied, it is useful to secure the piston rod ring 4 and the support disk 6 with a catch disk to secure in the recess 8 of the piston rod guide 2. The catch disk 9 is in one another recess 10 of the piston rod guide 2 clamping, for example inserted by means of a press fit.

Bei der nur halbseitig gezeigten Fig. 2a ist zusätzlich zwischen der Stützscheibe 6 und der Ringfläche 7 der Ausnehmung 8 eine besondere Gleitscheibe 11 angeordnet, die an der Ringfläche 7 anliegt. Diese Gleitscheibe 11 ist aus einem Werkstoff und mit einer Oberfläche mit optimalen Gleiteigenschaften hergestellt, so daß der radialen Bewegung der Stützscheibe 6 nur geringe Reibkräfte entgegenstehen.In Fig. 2a, which is only shown on one side, there is additionally between the support disk 6 and the annular surface 7 of the recess 8 a special sliding washer 11 is arranged, which rests against the annular surface 7. These Sliding disk 11 is made of a material and with a surface with optimal sliding properties, so that the radial movement of the support disk 6 is opposed by only small frictional forces.

Durch diese Gleitscheibe 11, die in einfacher Weise gefertigt werden kann, ist es nicht erforderlich, daß die Ringfläche 7, die nicht so einfach zu bearbeiten ist, besonders gute Oberflächeneigenschäften aufweist.With this sliding washer 11, which can be manufactured in a simple manner, it is not necessary that the ring surface 7, which is not so easy to machine, has particularly good surface properties having.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2b ist zwischen dem Kolbenstangenring 4 und der Fangscheibe 9 eine weitere Stützscheibe 12 angeordnet, die bei großem Spalt zwischen Kolbenstange 3 und Fangscheibs 9 eine sichere Anlage am Kolbenstangenring 4 gewährleistet. In the embodiment according to FIG. 2b, between the piston rod ring 4 and the catch disk 9 is a further support disk 12 is arranged which, if there is a large gap between piston rod 3 and catch disk 9 a secure contact with the piston rod ring 4 is guaranteed.

Für den Fall, daß zu den Querbewegungen der Kolbenstange 3 noch kardanische Bewegungen auftreten,In the event that cardanic movements occur in addition to the transverse movements of the piston rod 3,

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ist es zweckmäßig, daß sich, wie in Fig. 3a gezeigt, die Stützscheibe 6 über ein dichtendes Federelement an der Ringfläche 7 der Ausnehmungen 8 abstützt. Gemäß Fig. 3b sind der inneren Stützscheibe 12 ein Federelement 15 und der Gleitscheibe 11 ein dichtendes Federelement 14 zugeordnet. Das Federelement 15 besitzt Quernuten 15a, die den für die Dichtfunktion
erforderlichen verzögerungsfreien Druckausgleich
zwischen Druckraum 5 und Ausnehmung 8 gewährleisten.it is expedient that, as shown in FIG. 3a, the supporting disk 6 is supported on the annular surface 7 of the recesses 8 via a sealing spring element. According to FIG. 3b, a spring element 15 is assigned to the inner support disk 12 and a sealing spring element 14 is assigned to the sliding disk 11. The spring element 15 has transverse grooves 15a, which are used for the sealing function
required instantaneous pressure equalization
Ensure between pressure chamber 5 and recess 8.

Bei kardanischen Winke!bewegungen der Kolbenstange 3 entstehende entsprechende kardanische Rückstellmomente durch die elastische Verformung der Federelemente 13, 14, 15. Die übertragung dieser Rückstellmomente zwischen Kolbenstange 3 und Stützscheiben 6, 12 geschieht durch Kantenpressungen, welche durch
halsartige Ansätze 6a, 12 a an den Stützscheiben
vorteilhaft klein gehalten werden können.With cardanic angles!
Neck-like lugs 6a, 12a on the support disks
can advantageously be kept small.

III · · ·III · · ·

t I · ιt I · ι

• I · ■• I · ■

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 Zylinderrohr1 cylinder tube

2 Kolbenstangenführung2 piston rod guide

3 Kolbenstange3 piston rod

4 Kolbenstangenring4 piston rod ring

5 Druckraum5 pressure room

6 Stützscheibe6 support washer

6a halsartiger Ansatz6a neck-like approach

7 Ringfläche7 ring surface

8 Ausnehmung8 recess

9 Fangscheibe9 catch disk

Ausnehmung Gleitscheibe StützscheibeSliding disk recess, support disk

12a halsartiger Ansatz dichtendes Federelement dichtendes Federelement Federelement 15a Quernut12a neck-like extension sealing spring element sealing spring element Spring element 15a transverse groove

Claims

Protection claims

1. Device for sealing transversely movable piston rods or the like to their axis, for example on gas spring struts, with a pretensioned sealing against the piston rod Piston rod ring, which is axially secured in the area of the piston rod guide and transversely to the piston rod axis is held displaceably, characterized in that

that the piston rod ring (4) at least on the side facing away from the pressure chamber (5) one on the Piston rod (3) guided support disc (6) is assigned.

2. Device according to claim 1,
characterized,

that the support disc (6) between the piston rod ring (4) and the piston rod guide (2) transversely is arranged displaceably.

Device according to claim 1,
characterized,

that the support disc (6) between the piston rod ring (4) and one of the piston rod guide (2) associated sliding washer (11) is arranged.

4. Device according to at least one of claims. 1-3, characterized

that the support disc (6, 12) and / or the sliding disc (11) have elastic sealing and suspension elements (13,14,15) are secured in the piston rod guide (2).

ι -ι -

5. Device according to at least one of claims 1-4,

characterized,

that the support disc (6,12) has a neck-like extension (6 a, 12 a).