DE10042031A1

DE10042031A1 - Kolbenstangenführung für ein Kolben-Zylinderaggregat, insbesondere ein Schwingungsdämpfer in Einrohrbauart

Info

Publication number: DE10042031A1
Application number: DE2000142031
Authority: DE
Inventors: Gerald Fenn; Matthias Hoehn; Norbert Weiglein; Hassan Asadi
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-08-26
Filing date: 2000-08-26
Publication date: 2001-12-06

Abstract

Kolbenstangenführung für ein Kolben-Zylinderaggregat, insbesondere ein Schwingungsdämpfer in Einrohrbauweise, umfassend ein Führungsteil für eine Kolbenstange, wobei das Führungsteil eine Stangendichtung trägt, mit einem topfförmigen Ringteil, das eine sich in Axialrichtung erstreckende Wandung aufweist, die das Führungsteil einhüllt, wobei das Ringteil endseitig einen Boden aufweist, der in Wirkverbindung mit einer axialen Stirnfläche des Führungsteils steht, wobei das Führungsteil an seiner dem Ringteil zugewandten Stirnfläche eine Deckscheibe trägt, die mit ihrer einen Seite einen axialen Anschlag für die Stangendichtung und mit ihrer anderen Seite eine Stützfläche für eine zweite Dichtung bildet, wobei der Boden des Ringteils eine Anlagefläche für die zweite Dichtung aufweist und die Deckscheibe zum Führungsteil fixiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenstangenführung für ein Kolben-Zylinderaggregat entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 44 36 967 A1 ist ein Stoßdämpferverschluss eines Schwingungs dämpfers nach dem Einrohrprinzip bekannt, der ein Führungsteil aufweist, das in ein topfförmiges Ringteil eingeschoben wird. Eine Sacklochöffnung nimmt eine Kolbenstangendichtung auf, die einen Arbeitsraum des Kolben-Zylinderaggregat abdichtet.

Ein ähnliches Prinzip ist aus der DE 196 36 203 A1 und der DE-GM 191 300 bekannt.

Allen drei Varianten ist gemeinsam, dass einfache Geometrien für das Führungs teil und das topfförmige Ringteil möglich sind. Andererseits gibt es Anwendungs fälle, bei denen die Kolbenstangendichtung entsprechend den genannten Entge genhaltungen als nicht ausreichend angesehen wird.

So wird z. B. in der Kolbenstangenführung nach der DE 198 19 827 C1 eine zweiteilige Kolbenstangendichtung eingesetzt, die aus einer Stangendichtung und einem Abstreifer besteht. Die Stangendichtung ist hinsichtlich ihrer Dichtwirkung derart abgestimmt, dass ein sehr dünner Schmierfilm auf der ausfahrenden Kol benstange verbleibt. Der Abstreifer wirkt gegen das Eindringen von Staubkör nern, behindert den Schmierfilm aber nicht. Insgesamt ist die Reibung dieses Dichtungspakets geringer als bei den Varianten der drei erstgenannten Quellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolbenstangenführung zu realisie ren, die einerseits sehr einfache Bauteile, aber auch die Verwendung einer zweiteilige Kolbenstangendichtung zulässt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Führungsteil an sei ner dem Ringteil zugewandten Stirnfläche eine Deckscheibe trägt, die mit ihrer einen Seite einen axialen Anschlag für die Stangendichtung und mit ihrer anderen Seite eine Stützfläche für eine zweite Dichtung bildet, wobei der Boden des Ring teils eine Anlagefläche für die zweite Dichtung aufweist und die Deckscheibe zum Führungsteil fixiert.

Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass die das Führungsteil und die Innen kontur des Ringteils hinterschneidungsfrei ist. So kann das Führungsteil problem los nach einem Sinterverfahren hergestellt werden. Für das Ringteil kann man je nach geforderter Außenabmessung ein Schmiedeteil oder auch ein Blechteil vor sehen.

So kann das Führungsteil an seinem der Deckscheibe abgewandten Ende zumin dest auf einem Umfangsbereich eine Tasche aufweisen, in das die Wandung des Ringteils deformierbar ist. Zwischen dem Führungsteil und dem Ringteil ist zwar eine Presspassung vorgesehen, doch durch eine zusätzliche Formschlussverbin dung zwischen dem Ringteil und dem Führungsteil können die Toleranzfelder des Innendurchmessers des Ringteils und dem Außendurchmesser des Führungsteils für die Presspassung einerseits vergrößert und andererseits in Richtung Über gangspassung verlagert werden. Im Ergebnis werden kostengünstigere Einzelteile und ein einfacherer Zusammenbau erreicht, da bei einen "leichten" Presspassung die Gefahr des Verkantens leichter beherrscht werden kann.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Umfangsbereich des Führungsteils, der die deformierte Wandung des Ringteils aufnimmt, am Übergang von einer äu ßeren Mantelfläche zu einer Endfläche ausgeführt. Damit ergibt sich auch eine hinterschneidungsfreie Kontur am Außendurchmesser des Führungsteils.

Im Hinblick auf eine relativ geringe Umformkraft, aber auch zur Vermeidung von Rissen, weist die Wandung des Ringteils zumindest im Bereich, der deformierbar ist, eine Wandstärkenreduzierung auf.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Prinzipdarstellung eines Kolben-Zylinderaggregates in Einrohrbauwei se

Fig. 2 Kolbenstangenführung als Einzelteil

Die Fig. 1 beschränkt sich in stark vereinfachtem Maße auf ein Kolbenzylinderag gregat 1 in der Ausführungsform eines Schwingungsdämpfer in Einrohrbauweise. Innerhalb eines Zylinders 3 ist eine axial bewegliche Kolbenstange 5 mit einem Kolben 7 angeordnet. Zur Befestigung des Aggregats 1 sind an der Kolbenstan ge 5 und dem Zylinder 3 entsprechende Anschlüsse in Form von Befestigungsau gen 9 angeordnet. Eine Kolbenstangenführung 11, nur prinzipiell angedeutet, ü bernimmt die radiale Führung der Kolbenstange 5 relativ zum Zylinder 3.

Die Fig. 2 zeigt die Kolbenstangenführung 1 l als Baugruppe. Die Kolbenstangen führung 11 umfasst ein Führungsteil 13 mit einer zentralen Durchgangsöff nung 15 für die Kolbenstange 5 (Fig. 1). Die zentrale Durchgangsöffnung nimmt eine Laufbuchse 17 für die Kolbenstange auf. Ein Flansch 19 sorgt für eine axiale Sicherung der Laufbuchse, wobei der Betriebsdruck innerhalb des Kolben- Zylinderaggregates für eine Vorspannung der Laufbuchse in Richtung des Flan sches 19 sorgt. Der Flansch 19 bildet den Grund einer Sacklochöffnung, die eine Stangendichtung radial fixiert und axial trägt. Die Stangendichtung besteht aus einem Vorspannring 21 und einem Dichtring 23. Zwischen der Laufbuchse und einer Innenmantelfläche 25 des Führungsteils ist ein Kanal 27 bis zum Grund der Sacklochöffnung ausgeführt, um den Betriebsdruck im Arbeitsraum des Zylinders auf die Stangendichtung wirken zu lassen.

Auf einer Stirnfläche 29 des Führungsteils ist eine Deckscheibe 31 aufgelegt. Mit ihrer Unterseite bildet die Deckscheibe einen Anschlag 31a für die Stangendich tung 21; 23. Damit ist die Stangendichtung zwischen dem Grund der Sackloch öffnung und der Deckscheibe verspannt.

Die Deckscheibe 31 und das Führungsteil 13 sind innerhalb einer Wandung 33 eines Ringteils 35 angeordnet und werden reibschlüssig gehalten. Damit werden das Führungsteil und die Deckscheibe von dem Ringteil zum Zylinder 3 zentriert.

Des weiteren verfügt das Ringteil über einen Boden 37, der für eine zweite Dich tung 39 eine Anlagefläche 41 bereitstellt. Die Anlagefläche ist Teil eines Absat zes, der die zweite Dichtung, die als Staubdichtung ausgeführt ist, radial führt. Im fertigmontierten Zustand spannt der Boden des Ringteils die zweite Dichtung 39 auf eine Stützfläche 40 der Deckscheibe vor und gleichzeitig wird über die Wandung des Ringteils die Deckfläche mit dem Führungsteil verbunden.

Um die Reibkraft zwischen einer äußeren Mantelfläche 43 des Führungsteils und der Wandung des Ringteils relativ gering halten zu können, verfügt das Führungs teil über mindestens eine Tasche 45, in die ein Bereich der Wandung deformiert werden kann. Die Tasche kann partiell oder als umlaufende Sicke am Übergang zwischen einer Endfläche 47 und der äußeren Mantelfläche erfolgen. Die Endflä che muss nicht unmittelbar am Ende des Führungsteils ausgeführt sein, sondern auch Teil eines Absatzes sein. Wesentlich ist, dass die Tasche hinterschnei dungsfrei ist, damit eine möglichst einfache Herstellung möglich ist. Im Bereich der Tasche(n) kann die Wandung eine Wandstärkenreduzierung 49 aufweisen, um den Umformaufwand in Grenzen zu halten und die Rissbildung zu minimieren. Die Verformung der Wandung ist optional zu sehen.

Bei Bedarf kann zwischen der Deckscheibe und dem Führungsteil eine Dichtung eingelegt werden. Dazu verfügt das Führungsteil über eine Fase 51, die mit der Deckscheibe und der Wandung eine Ringkammer 53 bildet. Bei sehr hohen Be triebsdrücken muss man berücksichtigten, dass sein Druckmedium zwischen der äußeren Mantelfläche 43 und der Wandung in Richtung Deckscheibe diffundieren könnte. Die Stangendichtung verfügt über eine Dichtfläche zur Unterseite der Deckscheibe und zur Kolbenstange. Damit könnte bei normalen Betriebsbedin gungen kein Arbeitsmedium austreten. Die zweite Dichtung verfügt ebenfalls ü ber eine Dichtfläche zur Deckscheibe und über eine radiale Dichtfläche zum Bo den des Ringteils. Eine Dichtung innerhalb der Ringkammer 53 würde die be schriebenen Dichtflächen zwischen der Stangendichtung und der zweiten Dich tung jeweils mit der Deckscheibe entlasten.

Die gesamte Kolbenstangenführung wird über eine Formschlussverbindung zwi schen dem Zylinder und dem Ringteil axial gehalten. Dafür verfügt die Wandung über mehrere partielle Sicken oder eine umlaufende Sicke 55. In Richtung des Endes der Wandung ist eine Außendichtung 57 gekammert, die den Zylinder 3 abdichtet.

Claims

1. Kolbenstangenführung für ein Kolben-Zylinderaggregat, insbesondere ein Schwingungsdämpfer in Einrohrbauweise, umfassend ein Führungsteil für eine Kolbenstange, wobei das Führungsteil eine Stangendichtung trägt, mit einem topfförmigen Ringteil, das eine sich in Axialrichtung erstreckende Wandung aufweist, die das Führungsteil einhüllt, wobei das Ringteil end seitig einen Boden aufweist, der in Wirkverbindung mit einer axialen Stirn fläche des Führungsteils steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (13) an seiner dem Ringteil (35) zugewandten Stirn fläche (29) eine Deckscheibe (31) trägt, die mit ihrer einen Seite einen axi alen Anschlag (31a) für die Stangendichtung (21; 23) und mit ihrer ande ren Seite eine Stützfläche (40) für eine zweite Dichtung (39) bildet, wobei der Boden (37) des Ringteils (35) eine Anlagefläche (41) für die zweite Dichtung (39) aufweist und die Deckscheibe (31) zum Führungsteil (13) fi xiert.

2. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (13) an seinem der Deckscheibe (31) abgewandten Ende zumindest auf einem Umfangsbereich eine Tasche (45) aufweist, in das die Wandung (33) des Ringteils (35) deformierbar ist.

3. Kolbenstangenführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsbereich des Führungsteils (13), der die deformierte Wan dung des Ringteils (35) aufnimmt, am Übergang von einer äußeren Mantel fläche (43) zu einer Endfläche (47) ausgeführt ist.

4. Kolbenstangenführung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (33) des Ringteils (35) zumindest im Bereich, der de formierbar ist, eine Wandstärkenreduzierung (49) aufweist.