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Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Dichtungsanordnung, ein Kombinationsprodukt, eine Feder und einen Dämpfer für ein Zweirad.
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In vielen Bereichen des Anlagen- und Maschinenbaus treten Bewegungen eines zylinderförmigen Bauteils bezüglich eines Gehäuses oder einer anderen Komponente auf. Ein Beispiel hierfür stellen pneumatische oder hydraulische Zylinder dar, in denen ein von einer Kolbenstange angetriebener Kolben entlang einer axialen Richtung beweglich angeordnet ist. In solchen pneumatischen oder hydraulischen Zylindern benötigt man in der Regel eine Dichtung, die neben einer Dichtung des pneumatischen oder hydraulischen Mediums ebenfalls eine Kolbenstangenführung zum Stützen der Seitenlasten sowie eine nach außen wirkende Dichtung als Staubschutz umfasst, welcher ein Eindringen von Schmutzpartikeln oder Wasser in das System verhindert. Eine solche Anordnung erfordert typischerweise ein Gehäuse, welches diese drei Komponenten radial und axial sichert und so in Position hält. Dies führt dazu, dass ein solches Gehäuse eine komplexe Form aufweist und/oder eine aufwändige Montage mit sich bringt.
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Bei hohen Seitenlasten im hydraulischen System wird häufig eine Anordnung in der Reihenfolge Führung – Dichtung – Staubschutz verwendet. Hierdurch ist es möglich, die Führung im Ölraum, also in dem Raum zu bewirken, in dem die hydraulische Flüssigkeit angeordnet wird, wodurch häufig eine bessere Auslegung auf auftretende Seitenlasten möglich ist.
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Bei geringen und mittleren Seitenlasten, wie sie beispielsweise bei leichten pneumatischen oder hydraulischen Zylindern, etwa im Zweiradbereich, also beispielsweise bei Fahrrädern und Mountainbikes, auftreten, hat die Anordnung Dichtung – Führung – Staubschutz den positiven Effekt, dass ein Abstand zwischen dem Kolben, der die Stützstelle darstellt, und der Führung größer ist. Hierdurch ist diese Anordnung typischerweise stabiler gegen ein Verkanten der Kolbenstange. Die Führung liegt hierbei „hinter“ der Dichtung, also in einem Bereich, der nicht in Kontakt mit dem hydraulischen oder pneumatischen Medium steht. Eine solche Anordnung der Führung im „trockenen“ Bereich ist gerade bei geringen Seitenlasten eine akzeptable Lösung.
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Konventionell werden die drei Komponenten Dichtung, Führung und Staubschutz ausgehend von einem Innenraum des betreffenden Zylinders, in dem das pneumatische oder hydraulische Medium angeordnet ist, nach außen hin, also entlang der axialen Richtung entlang der Kolbenstange in dieser Reihenfolge in dem Gehäuse fixiert. Diese drei Komponenten benötigen daher eine passende radiale und axiale Fixierung um Gehäuse. Die Dichtung muss hierbei gegen während des Betriebs auftretende Druckkräfte abgestützt werden, während die Führung und der Staubschutz gegebenenfalls lediglich axial gegen ein Verrutschen fixiert sein sollten. Konventionelle Gehäuse weisen daher eine oft sehr komplexe Gehäusekontur auf, die entsprechend aufwändig konstruiert und hergestellt werden muss. So weisen konventionelle Gehäusekonturen beispielsweise Hinterschnitte auf, in die die Dichtung oder die Führung einsetzbar sind, wenn es sich bei diesen um ein flexibles Bauteil handelt. Als Dichtung werden daher häufig ein O-Ring, ein Quadring, der häufig eine quadratische bzw. rechteckige oder kleeblattförmige Querschnittskontur aufweist, oder auch ein ähnliches reines Gummiformteil eingesetzt, das keine Metallstruktur aufweist. Konventionelle Gehäusekonturen sind daher heute als Drehteile mit unterschiedlichen Wandstärken in unterschiedlichen Bereichen ausgestaltet.
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Es besteht daher ein Bedarf daran, eine Dichtungsanordnung zu schaffen, welche eine einfachere Gehäusekonstruktion und/oder eine einfachere Montage ermöglicht.
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Diesem Bedarf trägt eine Dichtungsanordnung gemäß Patentanspruch 1, ein Kombinationsprodukt einer Dichtungsanordnung gemäß Patentanspruch 12 und eine Feder oder ein Dämpfer für ein Zweirad gemäß Patentanspruch 13 Rechnung.
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Eine Dichtungsanordnung zum Abdichten eines zylinderförmigen Bauteils, das in einem Gehäuse entlang einer axialen Richtung des zylinderförmigen Bauteils beweglich angeordnet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Versteifungsstruktur, die einen im Wesentlichen tellerförmigen Abschnitt und einen im Wesentlichen rohrförmigen Abschnitt umfasst, wobei der tellerförmige Abschnitt ausgebildet ist, um sich an einer im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung erstreckenden Abstützfläche in einem Inneren des Gehäuses abzustützen, und wobei der rohrförmige Abschnitt sich im Wesentlichen entlang der axialen Richtung erstreckt, eine Elastomerstruktur, die mit der Versteifungsstruktur nicht lösbar verbunden ist und eine Staubdichtlippe aufweist, die ausgebildet ist, um an dem zylinderförmigen Bauteil anzuliegen und ein Eindringen von Staub entlang des zylinderförmigen Bauteils zu unterbinden, und eine dem zylinderförmigen Bauteil zugewandten ringförmigen Ausnehmung, die wenigstens teilweise entlang der axialen Richtung auf Höhe des rohrförmigen Abschnitts angeordnet und ausgebildet ist, um ein Führungselement zum radialen Führen des zylinderförmigen Bauteils aufzunehmen und gegen eine Verschiebung entlang der axialen Richtung zu sichern, wobei die ringförmige Ausnehmung wenigstens teilweise zwischen der Staubdichtlippe und dem tellerförmigen Abschnitt der Versteifungsstruktur angeordnet ist.
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Ein Kombinationsprodukt einer Dichtungsanordnung zum Abdichten eines zylinderförmigen Bauteils, das in einem Gehäuse entlang einer axialen Richtung des zylinderförmigen Bauteils beweglich angeordnet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst ein erstes Dichtelement, das eine Versteifungsstruktur mit einem im Wesentlichen tellerförmigen Abschnitt und einem im Wesentlichen rohrförmigen Abschnitt umfasst, wobei der tellerförmige Abschnitt ausgebildet ist, um sich an einer im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung erstreckenden Abstützfläche in einem Inneren des Gehäuses abzustützen, und wobei der rohrförmige Abschnitt sich im Wesentlichen entlang der axialen Richtung erstreckt, wobei das erste Dichtelement ferner eine Elastomerstruktur umfasst, die mit der Versteifungsstruktur nicht lösbar verbunden ist und eine Staubdichtlippe aufweist, die ausgebildet ist, um an dem zylinderförmigen Bauteil anzuliegen und ein Eindringen von Staub entlang des zylinderförmigen Bauteils zu unterbinden, und ein zweites Dichtelement, das eine weitere Versteifungsstruktur und eine mit der weiteren Versteifungsstruktur nicht lösbar verbundene weitere Elastomerstruktur umfasst, wobei das zweite Dichtelement eine dem zylinderförmigen Bauteil zugewandte Dichtlippe aufweist, die ausgebildet ist, um an dem zylinderförmigen Bauteil anzuliegen, und/oder wobei das zweite Dichtelement eine dem Gehäuse zugewandte weitere Dichtlippe aufweist, die ausgebildet ist, um an dem Gehäuse anzuliegen. Die Dichtlippe und/oder die weitere Dichtlippe werden von der weiteren Elastomerstruktur gebildet, wobei das erste und das zweite Dichtelement derart unmittelbar aufeinander setzbar sind, sodass diese einen mechanisch stabilen Verbund bilden, wobei das erste und das zweite Dichtelement in einem zusammengesetzten Zustand eine dem zylinderförmigen Bauteil zugewandte ringförmige Ausnehmung bilden, die wenigstens teilweise entlang der axialen Richtung auf Höhe des rohrförmigen Abschnitts der Versteifungsstruktur des ersten Dichtelements angeordnet und ausgebildet ist, um ein Führungselement zum radialen Führen des zylinderförmigen Bauteils aufzunehmen und gegen eine Verschiebung entlang der axialen Richtung zu sichern, wobei die ringförmige Ausnehmung wenigstens teilweise zwischen der Staubdichtlippe und dem tellerförmigen Abschnitt der Versteifungsstruktur des ersten Dichtelements angeordnet ist.
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Eine Feder oder ein Dämpfer für ein Zweirad, beispielsweise ein Fahrrad oder ein Mountainbike, gemäße einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei das zylinderförmige Bauteil eine Kolbenstange der Feder oder des Dämpfers ist, wobei das Gehäuse ein Gehäuse der Feder oder des Dämpfers ist, und wobei das Gehäuse eine Abstützfläche in seinem Inneren aufweist.
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Einem Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung liegt so die Erkenntnis zugrunde, dass eine Gehäusekonstruktion bzw. die Montage der Dichtungsanordnung dadurch vereinfacht werde kann, indem die Versteifungsstruktur mit ihrem tellerförmigen Abschnitt und dem rohrförmigen Abschnitt so ausgeformt ist, dass sich die Dichtungsanordnung mittelbar oder unmittelbar über den tellerförmigen Abschnitt an der Abstützfläche im Inneren des Gehäuses abstützen kann und gleichzeitig im Bereich des rohrförmigen Abschnitts die ringförmige Ausnehmung vorgesehen ist, um das Führungselement zum radialen Führen des zylinderförmigen Bauteils aufzunehmen. Diese ist zumindest teilweise entlang der axialen Richtung zwischen dem tellerförmigen Abschnitt und der Staubdichtlippe angeordnet. Die Dichtungsanordnung ermöglicht ferner über die mit ihr nicht lösbar verbundene Elastomerstruktur, das zylinderförmige Bauteil gegenüber dem Gehäuse vor einem Eindringen von Staub zu schützen, indem die Elastomerstruktur die Staublippe aufweist, um an dem zylinderförmigen Bauteil anzuliegen.
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Anders ausgedrückt ist die Staublippe derart ausgeformt, dass diese an einer Außenfläche des zylinderförmigen Bauteils anliegt, sich relativ zu dieser jedoch bei einer Bewegung des zylinderförmigen Bauteils zu dem Gehäuse an der Außenseite des zylinderförmigen Bauteils entlang bewegen kann. Die Elastomerstruktur kann mit der Versteifungsstruktur beispielsweise durch einen Vulkanisierungsprozess mit dieser nicht lösbar verbunden sein.
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Bei Ausführungsbeispielen einer Dichtungsanordnung kann so das zylinderförmige Bauteil beispielsweise einen stangenförmigen Abschnitt aufweisen. Entsprechend kann es sich bei dem Gehäuse um ein solches mit einer rotationssymmetrischen Innenfläche, also einer symmetrischen, dem Innenraum zugewandten Innenfläche handeln. So kann das zylinderförmige Bauteil beispielsweise eine Kolbenstange, das Gehäuse ein Zylinder eines leichten pneumatischen oder hydraulischen Zylinders sein, wie er beispielsweise im Automobilbereich, im Zweiradbereich, beispielsweise bei Fahrrädern und Mountainbikes verwendet wird.
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Bei einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel kann sich die Elastomerstruktur an einer dem zylinderförmigen Bauteil zugewandten Seite teilweise oder vollständig an dem rohrförmigen Abschnitt der Versteifungsstruktur entlang der axialen Richtung erstrecken. Hierdurch kann gegebenenfalls eine Herstellung der Dichtungsanordnung dadurch vereinfacht werden, dass ein aufwändiges Kapseln eines Teils der Versteifungsstruktur während eines Vulkanisierungsprozesses oder eines anderen Verfahrens zum nicht lösbaren Befestigen der Elastomerstruktur und der Versteifungsstruktur entfallen kann. Darüber hinaus kann es gegebenenfalls möglich sein, eine Verbesserung der Passgenauigkeit der Dichtungsanordnung und/oder eine zusätzliche Federwirkung im Bereich des Führungselements zu erzielen.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann bei einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel sich die Elastomerstruktur ebenso an einer dem Gehäuse zugewandten Seite teilweise oder vollständig an dem rohrförmigen Abschnitt der Versteifungsstruktur entlang der axialen Richtung erstrecken. Hierdurch kann es ebenfalls möglich sein, die Herstellung der Dichtungsanordnung zu vereinfachen, eine verbesserte Passgenauigkeit und/oder eine zusätzliche Federwirkung im Bereich der radialen Führung zu erzielen.
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Eine Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ferner eine dem zylinderförmigen Bauteil zugewandte Dichtlippe aufweisen, die ausgebildet ist, um an dem zylinderförmigen Bauteil anzuliegen. Die Dichtlippe kann hierbei entlang der axialen Richtung an einer der ringförmigen Ausnehmung abgewandten Seite des tellerförmigen Abschnitts der Versteifungsstruktur angeordnet sein. Hierdurch kann die Dichtungsanordnung ferner eine Dichtung gegenüber einem hydraulischen oder pneumatischen Medium, also einer Flüssigkeit oder einem Gas oder Gasgemisch erzielen, welches in dem Gehäuse ebenfalls angeordnet ist.
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Alternativ oder ergänzend kann eine Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel ferner eine dem Gehäuse zugewandte weitere Dichtlippe aufweisen, die ausgebildet ist, um an dem Gehäuse anzuliegen, wobei die Dichtlippe entlang der axialen Richtung an einer der ringförmigen Ausnehmung abgewandten Seite des tellerförmigen Abschnitts der Versteifungsstruktur angeordnet ist. Auch die weitere Dichtlippe kann eine Abdichtung gegenüber dem hydraulischen oder pneumatischen Medium in dem Inneren des Gehäuses ermöglichen. Während die Dichtlippe dem zylinderförmigen Bauteil zugewandt ist, dichtet hierbei die weitere Dichtlippe gegenüber dem Gehäuse ab. Die Dichtlippe ist daher häufig derart ausgebildet, dass diese auch bei einer Bewegung entlang dem zylinderförmigen Bauteil ihre Dichtwirkung erzielt, also auf eine dynamische Dichtung hin abgestimmt ist, während die weitere Dichtlippe ausgebildet ist, um eine Dichtwirkung relativ zu der Dichtungsanordnung im Allgemeinen stillstehenden Gehäuseinnenfläche zu ermöglichen. Anders ausgedrückt ist die weitere Dichtlippe ausgebildet, um eine statische Dichtwirkung zu erzielen.
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Bei einer solchen Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Dichtlippe und, wenn die Dichtungsanordnung die weitere Dichtlippe umfasst, diese derart ausgebildet sein, dass diese das zylinderförmige Bauteil gegenüber einem Gas, einem Gasgemisch oder einer Flüssigkeit abdichten. Zu diesem Zweck kann die Dichtlippe an einer Dichtkante einen Radius aufweisen, der höchstens 0,3 mm, gegebenenfalls höchstens 0,2 mm beträgt. Die Dichtkante kann hierbei gegebenenfalls einen Radius aufweisen, der wenigstens 0,02 mm oder wenigstens 0,05 mm beträgt. Wird die Dichtkante durch ein Abstechen hergestellt, kann diese jedoch auch kleinere Werte aufweisen. Hierdurch kann gegebenenfalls eine dynamische Abstreif- oder Dichtwirkung gegenüber dem beweglich angeordneten zylinderförmigen Bauteil erzielt werden.
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Die weitere Dichtlippe kann im Unterschied hierzu an einer weiteren Dichtkante einen nahezu beliebigen Radius aufweisen, da hier im Allgemeinen nur eine statische Dichtwirkung gegenüber dem Gehäuse erzielt wird. So kann gegebenenfalls auch ein Wulst mit einem Radius im Millimeterbereich, beispielsweise von 2 mm, verwendet werden. Es können aber natürlich auch kleinere Radien herangezogen werden, wie sie beispielsweise im Rahmen der Dichtkante verwendet werden.
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Die Staubdichtlippe hat hierbei einen Radius von typischerweise 0,1 mm bis 0,8 mm, gegebenenfalls auch zwischen 0,1 mm und 0,6 mm oder auch zwischen 0,15 mm und 0,5 mm. Sie kann auch eine scharfkantige Ausgestaltung durch ein Stechen der entsprechenden Dichtungskante aufweisen.
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Eine Dichtungsanordnung mit einer Dichtlippe und/oder einer weiteren Dichtlippe kann ferner eine weitere Versteifungsstruktur und eine mit der weiteren Versteifungsstruktur nicht lösbar verbundene weitere Elastomerstruktur umfassen, wobei die Dichtlippe und/oder die weitere Dichtlippe von der weiteren Elastomerstruktur gebildet werden. Die Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel kann so ein erstes Dichtelement und ein zweites Dichtelement umfassen, wobei das erste Dichtelement die Versteifungsstruktur und die Elastomerstruktur, das zweite Dichtelement die weitere Versteifungsstruktur und die weitere Elastomerstruktur umfasst. Ein Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung kann so zweiteilig, gegebenenfalls auch mehrteilig ausgeführt sein. Hierdurch kann eine Montage und/oder eine Herstellung der Dichtungsanordnung gegebenenfalls vereinfacht werden.
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Bei einer solchen Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Versteifungsstruktur, die weitere Versteifungsstruktur, die Elastomerstruktur und die weitere Elastomerstruktur derart ausgebildet sein, dass die weitere Elastomerstruktur und/oder die weitere Versteifungsstruktur auf den tellerförmigen Abschnitt der Versteifungsstruktur und/oder einen den tellerförmigen Abschnitt wenigstens teilweise bedeckenden Abschnitt der Elastomerstruktur unmittelbar aufsetzbar ist, sodass diese in einem zusammengesetzten Zustand einen mechanisch stabilen Verbund bilden. Hierdurch kann – im Unterschied zu einer konventionellen Dichtungsanordnung – eine kompaktere Bauart, bei der sich das zweite Dichtelement, also die weitere Elastomerstruktur und die weitere Versteifungsstruktur, an dem ersten Dichtelement, also der Versteifungsstruktur und der Elastomerstruktur, auf die beschriebene Art und Weise im zusammengesetzten Zustand aufeinander abstützen. Hierdurch wird ebenfalls ein mechanisch stabiler Verbund der beiden Dichtelemente gebildet.
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Bei einer solchen Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die weitere Elastomerstruktur und/oder die weitere Versteifungsstruktur eine im Wesentlichen parallel zu dem tellerförmigen Abschnitt der Versteifungsstruktur verlaufende Auflagefläche aufweisen. Ebenso kann die Elastomerstruktur und/oder die Versteifungsstruktur eine im Wesentlichen parallel zu dem tellerförmigen Abschnitt der Versteifungsstruktur verlaufende Gegenauflagefläche bilden, sodass die Auflagefläche und die Gegenauflagefläche in einem zusammengesetzten Zustand unmittelbar aufeinander liegen können. Hierdurch kann gegebenenfalls eine mechanische Stabilität des zuvor genannten Verbundes gegebenenfalls weiter erhöht werden.
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Bei einer solchen Dichtungsanordnung mit dem ersten und dem zweiten Dichtelement kann die ringförmige Ausnehmung jeweils durch eine dem zylinderförmigen Bauteil zugewandte und sich im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung erstreckende Kante in der Elastomerstruktur gebildet werden. Die beiden sich im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung erstreckenden Kanten der Elastomerstruktur und der weiteren Elastomerstruktur können hierbei einander entlang der axialen Richtung gegenüberliegen. Hierdurch kann es möglich sein, in einem nicht zusammengesetzten Zustand auch aus axialer Richtung Zugang zu der ringförmigen Ausnehmung zu erhalten. Hierdurch kann ein Zusammenbau der Dichtungsanordnung gegebenenfalls dadurch erleichtert werden, dass zunächst das erste oder das zweite Dichtelement in das Gehäuse eingesetzt wird, anschließend das Führungselement in die ringförmige Ausnehmung eingesetzt wird, um dann durch das jeweils andere Dichtelement verschlossen zu werden. Bei solchen Ausführungsformen wird hierbei zuerst das erste Dichtelement mit der Versteifungsstruktur und der Elastomerstruktur in das Gehäuse eingesetzt, da dieses sich über den tellerförmigen Abschnitt der Versteifungsstruktur an der Abstützfläche im Inneren des Gehäuses abstützen kann, sodass die ringförmige Ausnehmung durch das zweite Dichtelement mit der weiteren Versteifungsstruktur und der weiteren Elastomerstruktur die ringförmige Ausnehmung dann verschließt.
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Bei einer Dichtungsanordnung mit einer Dichtlippe und/oder einer weiteren Dichtlippe gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Dichtlippe und/oder die weitere Dichtlippe auch von der Elastomerstruktur gebildet werden. In einem solchen Fall kann es sich also bei der Dichtungsanordnung um eine im Wesentlichen einteilige Ausführung handeln. Hierdurch kann eine Montage der Dichtungsanordnung im Inneren des Gehäuses gegebenenfalls dadurch vereinfacht werden, dass keine Einzelteile derselben zusammengesetzt werden müssen.
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Bei einer solchen Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Versteifungsstruktur einen Abschnitt umfassen, der einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweist, der den tellerförmigen Abschnitt und den rohrförmigen Abschnitt umfasst. Eine solche geometrische Ausgestaltung kann beispielsweise bei einer Versteifungsstruktur implementiert werden, die aus einem einen Kunststoff umfassenden Material gefertigt ist, wobei das Material ein Spritzgießen ermöglicht.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann bei einer solchen Dichtungsanordnung die Versteifungsstruktur ebenfalls einen weiteren Abschnitt umfassen, der im Wesentlichen parallel zu dem tellerförmigen Abschnitt verläuft. Hierdurch kann beispielsweise eine Versteifungsstruktur auf eine einfache Art und Weise herstellbar sein, die aus einem plastisch verformbaren Material, beispielsweise aus einem Material, das ein Metall, eine Metalllegierung oder einen Stahl umfasst, hergestellt werden.
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Eine solche Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel kann vorne das Führungselement in der ringförmigen Ausnehmung umfassen, das beispielsweise mehrstückig ausgeführt sein kann und/oder das beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) umfassen kann. Hierdurch kann eine Montage der Dichtungsanordnung in dem Gehäuse gegebenenfalls dadurch vereinfacht werden, dass bereits das Führungselement in die Dichtungsanordnung integriert ist. Zur Vereinfachung der Montage kann das Führungselement hierbei mehrstückig ausgeführt sein, wobei aneinandergrenzende Teile sich im Bereich ihrer Berührungslinie in axialer Richtung überlappen können. Hierdurch kann auch im Falle einer mehrteiligen Ausführung des Führungselements und einem Verrutschen der Teile des Führungselements entlang einer Umfangsrichtung, also senkrecht zu der radialen und der axialen Richtung, eine Aufnahme radialer Kräfte bei einer entsprechenden konstruktiven Ausgestaltung immer ermöglicht werden. Wird das Führungselement aus einem Material gefertigt, das Polytetrafluorethylen (PTFE) umfasst, kann gegebenenfalls gegenüber einem anderen Material eine Reibung reduziert und damit ein besseres Gleiten des zylinderförmigen Bauteils an dem Führungselement verbessert werden. Gegebenenfalls kann das Material ebenfalls Bronze oder einen mineralischen oder organischen Füllstoff, also beispielsweise Glasfaser, Glasmikrokugel, Grafit oder Molybdänsulfit (MoS2) umfassen. Hierdurch kann gegebenenfalls eine Reibung weiter reduziert werden.
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Selbstverständlich kann auch im Falle einer mehrteiligen Ausführung einer Dichtungsanordnung, wie sie zuvor beschrieben wurde, diese das Führungselement ebenfalls umfassen. Dieses kann analog zu der im Zusammenhang mit der einteiligen Ausführung beschriebenen Fassung implementiert werden.
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Bei einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Versteifungsstruktur beispielsweise aus einem Material gefertigt sein, das einen Kunststoff umfasst, der beispielsweise spritzgießfähig ist. Die Versteifungsstruktur kann ebenso aus einem Material gefertigt sein, welches ein Metall oder eine Metalllegierung, also beispielsweise einen Stahl, umfasst. Ebenso kann es aus einem anderen Material gefertigt sein, welches plastisch entsprechend verformbar ist. So kann eine Versteifungsstruktur beispielsweise aus einem Metallblech herstellbar sein. Gleiches gilt ebenso für die weitere Versteifungsstruktur, sofern eine Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel eine solche umfasst.
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Bei einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Elastomerstruktur und – falls eine solche implementiert ist – auch die weitere Elastomerstruktur aus einem Material gefertigt sein, welches Nitrilkautschuk (NBR; Nitrile Butadiene Rubber), Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kautschuk (HNBR) und/oder Fluorkautschuk (FKM) umfasst.
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Durch den Einsatz einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel, also auch durch den Einsatz eines Kombinationsprodukts einer Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel, kann so beispielsweise eine Gehäusegeometrie bzw. eine Gehäusekontur vereinfacht werden. So kann bei einem Ausführungsbeispiel einer Feder oder eines Dämpfers das Gehäuse entlang der axialen Richtung auf Höhe des rohrförmigen Abschnitts der Versteifungsstruktur eine im Wesentlichen zylinderförmige Oberfläche aufweisen. Hierbei kann die zylinderförmige Oberfläche – abgesehen vom Übergangsbereich – vollständig im Bereich des rohrförmigen Abschnitts der Versteifungsstruktur entsprechend ausgebildet sein.
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Bei einer Feder oder einem Dämpfer gemäß einem Ausführungsbeispiel kann so in einem Bereich entlang der axialen Richtung, der die Abstützfläche in dem Inneren des Gehäuses umfasst, das Gehäuse eine im Wesentlichen konstante Wandstärke aufweisen. Anders ausgedrückt kann auch die Abstützfläche durch eine Umformung des Gehäuses aus einer ursprünglich auch im Bereich der späteren Abstützfläche zylinderförmigen Struktur heraus entstehen. Hierdurch kann eine Herstellung des Gehäuses gegebenenfalls weiter vereinfacht werden.
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So kann ein Gehäuse einer Feder oder eines Dämpfers gemäß einem Ausführungsbeispiel aber auch ein anderes Gehäuse für eine Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel durch ein Umformverfahren, beispielsweise ein Tiefziehen oder ein Innenhochdruckumformen (Hydroforming) herstellbar sein.
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
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1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Dichtungsanordnung mit einem ersten Dichtelement und einem zweiten Dichtelement (Kombinationsprodukt gemäß einem Ausführungsbeispiel);
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2 zeigt die in 1 gezeigte Dichtungsanordnung in einem zusammengesetzten Zustand in einem Inneren eines Gehäuses mit einem zylinderförmigen Bauteil;
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3 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer einteiligen Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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4 zeigt eine Querschnittsdarstellung der in 3 gezeigten Dichtungsanordnung in einem eingebauten Zustand in einem Gehäuse mit einem zylinderförmigen Bauteil;
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5 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer weiteren einteiligen Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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6 zeigt die in 5 gezeigte Dichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel in einem eingebauten Zustand mit einem Gehäuse und einem zylinderförmigen Bauteil; und
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7 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Dämpfers oder einer Feder gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung werden zusammenfassende Bezugszeichen für Objekte, Strukturen und andere Komponenten verwendet werden, wenn die betreffende Komponente an sich oder mehrerer entsprechende Komponenten innerhalb eines Ausführungsbeispiels oder innerhalb mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben werden. Passagen der Beschreibung, die sich auf eine Komponente beziehen, sind daher auch auf andere Komponenten in anderen Ausführungsbeispielen übertragbar, soweit dies nicht explizit ausgeschlossen ist oder sich dies aus dem Zusammenhang ergibt. Werden einzelne Komponenten bezeichnet, werden individuelle Bezugszeichen verwendet, die auf den entsprechenden zusammenfassenden Bezugszeichen basieren. Bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen bezeichnen daher gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
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Komponenten, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen auftreten, können hierbei bezüglich einiger ihrer technischen Parameter identisch und/oder unterschiedlich ausgeführt oder implementiert werden. Es ist so beispielsweise möglich, dass mehrere Komponenten innerhalb eines Ausführungsbeispiels bezüglich eines Parameters identisch, bezüglich eines anderen Parameters jedoch unterschiedlich ausgeführt sein können.
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1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem ersten Dichtelement 110 und einem zweiten Dichtelement 120, die auch als Dichtungen B und A bezeichnet werden. Das erste Dichtelement 110 stellt ein im Wesentlichen rotationssymmetrisches Bauteil dar, dessen Symmetrieachse mit einer axialen Richtung 130 eines zylinderförmigen Bauteils übereinstimmt, welches in 1 nicht gezeigt ist und für das die Dichtungsanordnung 100 vorgesehen ist, um dieses gegenüber einem ebenfalls in 1 nicht gezeigten Gehäuse abzudichten. Das zylinderförmige Bauteil ist hierbei, wie im Zusammenhang mit 2 noch näher beschrieben werden wird, in dem Gehäuse entlang der axialen Richtung 130 beweglich angeordnet.
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1 zeigt hierbei die Dichtungsanordnung 100 in einem nicht zusammengesetzten oder nicht zusammengebauten Zustand, bei dem die beiden Dichtelement 110, 120 nicht miteinander in Kontakt stehen und einen entsprechenden mechanisch stabilen Verbund bilden. Auch dies wird im Zusammenhang mit 2, die die Dichtungsanordnung 100 in dem zusammengebauten bzw. zusammengesetzten Zustand zeigt, näher erläutert. 1 zeigt so die Dichtungsanordnung 100 in einem zerlegten Zustand, also als ein Kombinationsprodukt 140.
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Das erste Dichtelement 110 umfasst eine Versteifungsstruktur 150, die einen tellerförmigen Abschnitt 160 und einen rohrförmigen Abschnitt 170 umfasst, die über einen gebogenen Übergangsabschnitt 180 miteinander verbunden sind. Der tellerförmige Abschnitt 160 erstreckt sich hierbei im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung 130, während der rohrförmige Abschnitt 170 im Wesentlichen ebenfalls rotationssymmetrisch bezüglich der axialen Richtung 130 ist.
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Die Versteifungsstruktur 150, wie sie in 1 gezeigt ist, ist hierbei aus einem Metall gefertigt. Die Versteifungsstruktur 150 ist hierbei mittels eines Umformverfahrens aus einem entsprechenden Rohteil gefertigt worden. Als Metall kommt hierbei grundsätzlich jedes plastisch verformbare Metall oder jede plastisch verformbare Metalllegierung, also beispielsweise ein Stahl- oder Metallblech, in Frage. Die Versteifungsstruktur 150 wird daher hier auch als Metallteil bezeichnet. Darüber hinaus kann bei anderen Ausführungsbeispielen das Material, aus welchem die Versteifungsstruktur 150 gefertigt ist, auch andere Komponenten umfassen. Ebenso kann, wie im Zusammenhang mit den 5 und 6 noch näher erläutert wird, eine Versteifungsstruktur 150 beispielsweise auch aus einem Kunststoff oder einem anderen, einen Kunststoff umfassenden Werkstoff hergestellt werden. So kann eine Versteifungsstruktur 150 beispielsweise durch ein Spritzgießverfahren herstellbar sein.
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Die Dichtungsanordnung 100 umfasst ferner eine Elastomerstruktur 190, die mit der Versteifungsstruktur 150 nicht lösbar verbunden ist. Die Elastomerstruktur 190 kann so beispielsweise im Rahmen eines Vulkanisierungsprozesses mit der Versteifungsstruktur 150 verbunden bzw. geformt werden. So ist die Elastomerstruktur 190 aus einem Elastomer, beispielsweise Nitrilkautschuk (NBR; Nitrile Butadiene Rubber), Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kautschuk (HNBR) und/oder Fluorkautschuk (FKM) gefertigt. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Elastomerstruktur 190 jedoch auch aus anderen Materialien gefertigt sein.
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Die Elastomerstruktur 190 umfasst hierbei eine Staubdichtlippe 200, die derart ausgebildet ist, um an dem zylinderförmigen Bauteil, das in 1 nicht gezeigt ist, anzuliegen und ein Eindringen von Staub entlang dieses zylinderförmigen Bauteils zu unterbinden. Anders ausgedrückt ist die Staubdichtlippe 200 einer zentralen Öffnung 210 der Dichtungsanordnung 100 zugewandt, die ebenfalls im Wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich der axialen Richtung 130 ist. Die Staubdichtlippe 200 weist so eine Staubdichtkante 220 auf, die über einen flexiblen Abschnitt 230 der Elastomerstruktur mit dem Rest derselben verbunden ist. Der flexible Abschnitt 230 dient hierbei als Federelement, das ausgebildet ist, um die Staubdichtkante 220 im montierten Zustand an das in 1 nicht gezeigte zylinderförmige Bauteil zu drücken. Um die Federwirkung des flexiblen Abschnitts 230 zu ermöglichen, weist die Staubdichtkante daher einen kleinsten Radius zu der axialen Richtung 130 des ersten Dichtelements 110 auf.
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Die Staubdichtkante 220 der auch als Staublippe bezeichneten Staubdichtlippe 200 weist hierbei häufig einen Radius auf, der wenigstens 0,1 mm beträgt. Bei manchen Ausführungsformen einer entsprechenden Dichtungsanordnung 100 wird auch ein größerer Radius, beispielsweise wenigstens 0,2 mm, verwendet. Alternativ kann es bei manchen Dichtungsanordnungen ratsam sein, die Staubdichtkante 220 durch ein Abstechen zu präparieren, durch das deutlich kleinere Radien der Staubdichtkante 220 erzielt werden. Diese können durchaus im Bereich von weniger als 0,1 mm liegen.
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Die Dichtungsanordnung 100 weist ferner eine dem zylinderförmigen Bauteil, also der zentralen Öffnung 210 zugewandte ringförmige Ausnehmung 240 auf, die entlang der axialen Richtung 130 auf Höhe des rohrförmigen Abschnitts 170 angeordnet ist. Die ringförmige Ausnehmung 240 ist hierbei derart ausgebildet, dass diese ein Führungselement zum radialen Führen des zylinderförmigen Bauteils aufnehmen kann und dieses gegen eine Verschiebung entlang der axialen Richtung zu sichern vermag. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in 1 das Führungselement, bei dem es sich beispielsweise um eine PTFE-Führung, also beispielsweise um ein PTFE-Band (PTFE = Polytetrafluorethylen) handeln kann, nicht eingezeichnet.
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Die Ausnehmung 240 ist bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung 100 durch eine Ausnehmung in der Elastomerstruktur 190 gebildet. So weist die Elastomerstruktur 190 an einem der Staubdichtkante 220 zugewandten Ende des ersten Dichtelements 110 eine Kante 250 auf, an der sich eine Breite entlang einer radialen Richtung 260 die Elastomerstruktur 190 derart verjüngt, dass die Ausnehmung 240 in dem in 2 gezeigten zusammengesetzten Zustand gebildet wird.
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Das zweite Dichtelement 120 der Dichtungsanordnung 100 umfasst eine weitere Versteifungsstruktur 270, die sich bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung 100 ähnlich dem tellerförmigen Abschnitt 160 der Versteifungsstruktur 150 im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung 130 erstreckt. Das zweite Dichtelement 120 weist ferner eine weitere Elastomerstruktur 280 auf, die mit der weiteren Versteifungsstruktur 270 nicht lösbar verbunden ist.
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Die Elastomerstruktur 280 weist hierbei ebenfalls eine Kante 290 auf, die ebenfalls der zentralen Öffnung 210 der Dichtungsanordnung 100 zugewandt ist. Diese fluchtet mit der Kante 250 und begrenzt so die ringförmige Ausnehmung 240 entlang der radialen Richtung 130, sodass ein in die Ausnehmung 240 eingesetztes Führungselement durch die beiden Kanten 250, 290 der beiden Dichtelemente 110, 120 entlang der axialen Richtung gegen eine Verschiebung gesichert wird. Die Kanten 250 und 290 erstrecken sich hierbei im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung 130.
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Das zweite Dichtelement 120 bzw. die weitere Elastomerstruktur 280 weisen hierbei eine dem zylinderförmigen Bauteil, also der zentralen Öffnung 210 zugewandte Dichtlippe 300 auf. Die Dichtlippe 300 ist hierbei derart ausgebildet, dass sie an dem zylinderförmigen Bauteil anliegt, wobei die Dichtlippe 300 entlang der axialen Richtung 130 an einer der ringförmigen Ausnehmung 240 abgewandten Seite des tellerförmigen Abschnitts 160 in dem zusammengebauten Zustand angeordnet ist. Die ringförmige Ausnehmung 240 ist so zwischen der Staubdichtlippe 200 und dem tellerförmigen Abschnitt 160 der Versteifungsstruktur 150 angeordnet.
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Die Dichtlippe 300 weist hierbei eine Dichtkante 310 mit einem Radius auf, der entsprechend so ausgebildet ist, dass die Dichtlippe 300 bei einer Bewegung des zylinderförmigen Bauteils (nicht gezeigt in 1) entlang der axialen Richtung 130 die Dichtkante 310 eine dichtende bzw. abstreifende Wirkung gegenüber einem in dem Gehäuse (ebenfalls nicht gezeigt in 1) befindlichen Medium entwickeln kann. Im Fall eines Gases oder eines Gasgemisches als entsprechendes Medium kann so beispielsweise eine Druckdichtung implementiert werden, bei der der Radius der Dichtkante 310 einen Wert von 0,8 mm, 0,6 mm, gegebenenfalls von 0,5 mm nicht übersteigt. So kann als gasförmiges Medium beispielsweise bei einer Dichtungsanordnung eine Feder oder einen Dämpfer eines Zweirads, insbesondere eines Fahrrads oder eines Mountainbikes, Luft oder auch Stickstoff zum Einsatz kommen. Selbstverständlich können jedoch bei anderen Medien entsprechend kleinere Radien der Dichtkante 310 ratsam sein. So kann gegebenenfalls im Falle eines flüssigen Mediums, beispielsweise eines Dämpferöls, gegebenenfalls ein geringerer Radius von nicht mehr als 0,5 mm sinnvoll sein.
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Gleiches gilt ebenso für eine weitere Dichtlippe der weiteren Elastomerstruktur 280, die an einer entlang der radialen Richtung 260 der zentralen Öffnung 210 abgewandten Seite, also dem späteren Gehäuse an der zugewandten Seite angeordnet ist. Die weitere Dichtlippe 320 ist entsprechend ausgebildet, um an dem Gehäuse anzuliegen und dort ihre Dichtwirkung gegenüber dem Gehäuse zu entfalten. Zu diesem Zweck weist die weitere Dichtlippe 320 ebenfalls eine weitere Dichtkante 330 auf, die jedoch im Unterschied zu der Dichtkante 310 der Dichtlippe 300 nur eine statische Dichtwirkung gegenüber dem Gehäuse entwickeln muss. Aufgrund der Möglichkeit der Bewegung des in 1 nicht gezeigten zylinderförmigen Bauteils entlang der axialen Richtung 130 ist die Dichtlippe 300 und ihre Dichtkante 310 vielmehr ausgelegt, um dynamisch gegenüber diesem Bauteil zu dichten. Das zylinderförmige Bauteil kann so beispielsweise eine bewegte Stange, beispielsweise eine bewegte Kolbenstange sein.
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Hinsichtlich der Radien der weiteren Dichtkante 330 gilt das zuvor zu der Dichtkante 310 Gesagte. Anders ausgedrückt kann die Dichtlippe 300 und/oder die weitere Dichtlippe 320 entsprechend derart ausgebildet sein, dass diese das zylinderförmige Bauteil gegenüber einem Gas oder einem Gasgemisch abdichten.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Elastomerstruktur 150 an einer dem zylinderförmigen Bauteil, also der zentralen Öffnung 210 zugewandten Seite vollständig an dem rohrförmigen Abschnitt 170 der Versteifungsstruktur 150 entlang der axialen Richtung 130. Ebenso erstreckt sich die Elastomerstruktur 190 auch an einer dem Gehäuse zugewandten Seite, also an einer der zentralen Öffnung 210 abgewandten Seite vollständig an dem rohrförmigen Abschnitt 170 der Versteifungsstruktur 150 entlang der axialen Richtung 130. Hierdurch kann es gerade bei einem Einsatz eines Metallteils als Versteifungsstruktur 150 möglich sein, eine höhere Genauigkeit im Bereich der Herstellung zu erzielen. So kann eine Elastomerstruktur beispielsweise im Rahmen eines Vulkanisierungsprozesses häufig mit einer höheren Genauigkeit, also geringeren Toleranzen, hergestellt werden, als dies durch ein Umformen eines Metallteils möglich ist. Dadurch, dass also die Elastomerstruktur 190 sich sowohl an der dem zylinderförmigen Bauteil als auch an der dem Gehäuse zugewandten Seite entlang des rohrförmigen Abschnitts 170 erstreckt, kann so gegebenenfalls eine bessere Anpassung der Dichtungsanordnung 100 an die herrschenden geometrischen Verhältnisse bezüglich des Gehäuses und an das Führungselement, also beispielsweise das PTFE-Band (nicht gezeigt in 1) in der Ausnehmung 240 erzielt werden. Ebenso kann hierdurch gegebenenfalls ein Herstellungsprozess vereinfacht werden, da ein Abkapseln des rohrförmigen Abschnitts 170 gegebenenfalls entfallen kann. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann es gegebenenfalls ratsam sein, die Elastomerstruktur 190 in dem Bereich des rohrförmigen Abschnitts 170 sich nur teilweise entlang der axialen Richtung 130 erstrecken zu lassen.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung 100 ist also durch die Implementierung der beiden Dichtelemente 110, 120 die Elastomerstruktur 190 und die Versteifungsstruktur 150 im Rahmen des ersten Dichtelements 110 gebildet, während die weitere Versteifungsstruktur 270 und die weitere Elastomerstruktur 280 im Rahmen des zweiten Dichtelements 120 implementiert sind. Hierdurch werden die Dichtlippe 300 und die weitere Dichtlippe 320 bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch die weitere Elastomerstruktur 280 des zweiten Dichtelements 120 gebildet.
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Die beiden Dichtelemente 110 und 120 sind ferner so ausgebildet, dass diese unmittelbar aufeinander aufsetzbar sind, sodass diese in einem zusammengesetzten Zustand einen mechanisch stabilen Verbund bilden. Genauer gesagt sind zu diesem Zweck die Versteifungsstruktur 150, die Elastomerstruktur 190 sowie die weitere Elastomerstruktur 280 und die weitere Versteifungsstruktur 270 entsprechend so ausgebildet, dass die weitere Elastomerstruktur 280 und/oder die weitere Versteifungsstruktur 270 auf den tellerförmigen Abschnitt 160 unmittelbar aufsetzbar sind. Zu diesem Zweck weisen die weitere Versteifungsstruktur 270 und die weitere Elastomerstruktur 280 eine im Wesentlichen zu der axialen Richtung 130 senkrecht verlaufende Auflagefläche 240 auf. Die Auflagefläche 340 ist auf eine entsprechende Gegenauflagefläche 350 des ersten Dichtelements 110 aufsetzbar, welches durch den tellerförmigen Abschnitt 160 zumindest teilweise gebildet wird. Die Gegenauflagefläche 350 wird ferner durch einen Teil der Elastomerstruktur 190 gebildet.
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Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Auflagefläche 340, aber auch die Gegenauflagefläche 350 gegebenenfalls auch durch einen entsprechenden Abschnitt der Elastomerstruktur 190 bzw. der weiteren Elastomerstruktur 280 gebildet werden. So kann die entsprechende Gegenauflagefläche 350 beispielsweise auch durch einen den tellerförmigen Abschnitt 160 der Versteifungsstruktur 150 wenigstens teilweise bedeckenden Abschnitt der Elastomerstruktur 190 gebildet werden.
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Die Elastomerstruktur 190 ist – wie zuvor erwähnt wurde – weist ein Elastomer auf oder ist aus diesem gefertigt. Auch die weitere Elastomerstruktur 280 kann hierbei aus dem gleichen Material gefertigt sein. So können diese beispielsweise aus Nitrilkautschuk (NBR; Nitrile Butadiene Rubber), Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kautschuk (HNBR) und/oder Fluorkautschuk (FKM) gefertigt sein oder das oder die betreffenden Materialien dieses aufweisen.
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Sie kann jedoch auch aus einem anderen Material gefertigt sein. Bei einer zweiteiligen Lösung, wie sie beispielsweise in 1 gezeigt ist, können so unterschiedliche Materialien verwendet werden, die je nach Anforderungsprofil an die Elastomerstruktur 190 und die weitere Elastomerstruktur 280 ausgesucht werden können. Je nach Einsatzgebiet der Dichtungsanordnung 100 kann so beispielsweise aufgrund eventuell herrschender höherer Drücke und/oder Temperaturen für die Dichtlippe 300, die die eigentliche Dichtfunktion gegenüber dem in dem Innenraum 400 befindlichen Medium übernimmt, und damit für die weitere Elastomerstruktur 280 HNBR oder FKM eingesetzt werden, während für die Staubdichtlippe 200, also die Elastomerstruktur 190 NBR einsetzbar ist, da hier solche Bedingungen (z.B. höhere Temperaturen) nicht zu erwarten sind.
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Im Falle einer einteiligen Lösung, wie sie im Zusammenhang mit den 3 bis 6 näher beschrieben werden wird, kann es gegebenenfalls ratsam sein, den eingesetzten Werkstoff bzw. das eingesetzte Material anhand der auf dieses insgesamt einwirkenden Beanspruchungen auszuwählen.
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2 zeigt die in 1 gezeigte Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel in einem zusammengesetzten Zustand, bei dem die Auflagefläche 340 des zweiten Dichtelements 120 gerade unmittelbar auf der Gegenauflagefläche 350 des ersten Dichtelements 110 liegt. Hierdurch bilden die beiden Dichtelemente 110, 120 einen mechanisch stabilen Verbund, der zusammen die Dichtungsanordnung 100 bildet.
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Die Dichtungsanordnung 100 ist hierbei in einem Gehäuse 360 angeordnet, welches eine Abstützfläche 370 aufweist. Auf der Abstützfläche 370 liegt der tellerförmige Abschnitt 160 der Versteifungsstruktur 150 auf. Genauer gesagt liegt bei dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung 100 der tellerförmige Abschnitt 160 unmittelbar auf der Abstützfläche 370 des Gehäuses 360 auf. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die entsprechende Auflage gegebenenfalls auch mittelbar, beispielsweise über einen Abschnitt der Elastomerstruktur 190, erfolgen.
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Das Gehäuse 360 ist hierbei ein im Wesentlichen rotationssymmetrisches Gehäuse, das ebenso zu der axialen Richtung 130 symmetrisch ist. Hierbei weist das Gehäuse 360 eine erheblich einfachere Struktur auf, als dies beispielsweise bei einem konventionellen Gehäuse für eine konventionelle Dichtungsanordnung notwendig wäre. So kann durch den Einsatz der Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel beispielsweise das Vorsehen von aufwändigen Gehäusekonturen mit Hinterschneidungen, in die beispielsweise die Dichtung, aber auch die Staublippe eingesetzt werden müssen, entfallen. Bei einer konventionellen Konstruktion können so häufig nur Dichtungen und Staublippen verwendet werden, die gerade ausschließlich aus einem Gummi bestehen und keine Metallstruktur zur Verstärkung aufweisen. Solche Konstruktionen kommen beispielsweise bei Luftfedern für Fahrräder und andere Zweiräder zum Einsatz.
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Im Unterschied hierzu kann das Gehäuse 360 beispielsweise mit Hilfe eines einfachen Umformverfahrens, also beispielsweise eines Tiefziehens oder eines Innenhochdruckumformens (Hydroforming) umgeformt werden, sodass das Gehäuse eine im Wesentlichen konstante Wandstärke auch nach dem Umformen aufweist. Selbstverständlich können durch den Einsatz der entsprechenden Umformtechnik in der Realität Abweichungen hinsichtlich der Wandstärke auftreten. Allerdings benötigen Gehäuse, die im Zusammenhang mit einer Dichtungsanordnung 100 eingesetzt werden sollen, gerade keine auffälligen Hinterschneidungen, die zu konstruktiv beabsichtigten und nicht nur produktionsbedingten Änderungen der Wandstärke führen. Bei konventionellen Gehäusen handelt es sich so häufig um Drehteile, bei denen entsprechende Ausnehmungen für die Dichtungen, das Führungsband und den Staubschutz gezielt in die Gehäusewand eingefräst werden, wodurch sich entsprechende Abweichungen hinsichtlich der Wandstärke ergeben.
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So weist das Gehäuse 360 entlang der axialen Richtung 130 auf Höhe des rohrförmigen Abschnitts 170 der Versteifungsstruktur 150 gerade eine im Wesentlichen zylinderförmige Oberfläche 380 auf.
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In dem in 2 gezeigten eingebauten bzw. zusammengesetzten Zustand der Dichtungsanordnung 100 stützt sich die Dichtungsanordnung 100 über die Abstützfläche 370 nicht nur an dem Gehäuse 360 ab, die Dichtungsanordnung 100 liegt vielmehr auch an einem zylinderförmigen Bauteil 390 an, welches entlang der axialen Richtung 130 beweglich in dem Gehäuse 360 angeordnet ist. Die axiale Richtung 130 ist hierbei die des zylinderförmigen Bauteils 390.
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Die Dichtungsanordnung 100 liegt hierbei in dem eingebauten und zusammengesetzten Zustand mit der Staubdichtlippe 200 und der Dichtlippe 300 an dem zylinderförmigen Bauteil 390 an. Wie bereits zuvor erläutert wurde, ist die Staubdichtlippe 200 hierbei derart ausgelegt, dass diese ein Eindringen von Staub oder anderen festen Partikeln entlang des zylinderförmigen Bauteils 390 in einen Innenraum bzw. ein Inneres 400 des Gehäuses 360 unterbindet. Im Unterschied hierzu liegt die Dichtlippe 300 an dem zylinderförmigen Bauteil 390 an, um eine – aufgrund der Möglichkeit der Bewegung des zylinderförmigen Bauteils 390 entlang der axialen Richtung 130 – dynamische Dichtung gegenüber einem in dem Inneren 400 des Gehäuses 360 befindlichen Mediums zu ermöglichen. Die weitere Dichtlippe 320 der Dichtungsanordnung 100 liegt hierbei im Unterschied zu der Dichtlippe 300 an dem Gehäuse 360 an und ist daher im Wesentlichen auf eine statische Abdichtung ausgelegt.
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In der durch die beiden Dichtelemente 110, 120 gebildeten Ausnehmung 240, die dem zylinderförmigen Bauteil 390 zugewandt ist, ist ein Führungselement 410 eingesetzt, welches ausgebildet ist, um das zylinderförmigen Bauteil 390 radial zu führen und entsprechende radiale Kräfte aufzunehmen und an das Gehäuse 360 weiterzuleiten. Das Führungselement 410 kann hierbei beispielsweise aus einem Material gefertigt sein, welches im Fall eines Berührens durch das zylinderförmige Bauteil 390 einerseits eine Kraftübertragung entlang der radialen Richtung 260, andererseits jedoch auch ein gutes Gleiten entlang der axialen Richtung 130 ermöglicht. So kann das Führungselement 410 beispielsweise aus einem Material gefertigt sein, welches Polytetrafluorethylen (PTFE) umfasst. Alternativ oder ergänzend kann das entsprechende Material ebenso andere Materialien aufweisen, welche eine entsprechende Reibungsreduzierung ermöglichen. So kann das Material alternativ oder ergänzend Bronze oder mineralische und/oder organische Füllstoffe, also beispielsweise Glasfasern, Grafit, Grasmikrokugeln oder Molybdänsulfit (MoS2).
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Das Führungselement 410 kann hierbei einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. So kann es beispielsweise zur Vereinfachung der Montage der Dichtungsanordnung 100 in dem Gehäuse 360 ratsam sein, ein mehrteilig oder mehrstückig ausgeführtes Führungselement 410 zu verwenden, da dieses gegebenenfalls nicht über das zylinderförmige Bauteil 390 als Ganzes in die Ausnehmung 240 eingebracht werden muss. So kann das Führungselement 410 beispielsweise segmentartig ausgeführt sein, wobei die einzelnen Segmente oder Teile derart ausgeführt sein können, dass diese sich in einem zusammengesetzten Zustand betrachtet entlang der axialen Richtung 130 überlappen, sodass auch bei einem Verrutschen der einzelnen Segmente in Umfangsrichtung zueinander eine Kraftaufnahme über eines der entsprechenden Führungselemente gewährleistet ist.
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Bei anderen Ausführungsbeispielen einer Dichtungsanordnung 100 kann die Ausnehmung 240 gegebenenfalls auch anders gebildet sein. So kann beispielsweise anstelle des Bildens der Ausnehmung 240 durch das Zusammenführen der beiden Dichtelemente 110, 120, durch die sich die entsprechende Kammer bildet, das erste Dichtelement 110 die Ausnehmung 240 gegebenenfalls auch alleine bilden. In einem solchen Fall kann die Elastomerstruktur 190 beispielsweise eine entsprechende Ausnehmung umfassen.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung 100 kann das zweite Dichtelement 120 auch anders geformt sein. So kann beispielsweise die weitere Versteifungsstruktur 270 ein winkelartiges Profil aufweisen, sodass als zweites Dichtelement auch eine einem Winkelring ähnliche Konstruktion verwendet werden kann, wie sie bei einem normalen Radialwellendichtring verwendet werden kann.
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Die beiden Dichtelemente 110 und 120 bilden also, wie dies auch 2 zeigt, eine verliersichere Kammer in Form der Ausnehmung 240 für das Führungselement 410 (Führungsband). Hierdurch können kleinere bis mittlere Seitenlasten durch die Elastomerstruktur 190 und die als Metallteil ausgeführte Versteifungsstruktur 150 getragen werden.
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Das in 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung 100, insbesondere das in 2 gezeigte Gehäuse 360 basiert darauf, dass in dem Innenraum 400 ein höherer Druck als in einem Außenraum der Dichtungsanordnung 100 bzw. dem Gehäuse 360 herrscht. Anders ausgedrückt basiert das Gehäuse 360 darauf, dass das zweite Dichtelement 120 bezogen auf das erste Dichtelement 110 auf einer Druckseite angeordnet ist. So weist das Gehäuse 360, wie es in 2 schematisch dargestellt ist, keine Struktur auf, die eine Bewegung des zweiten Dichtelements 120 entlang der axialen Richtung 130 in der in 2 nach oben weisenden Richtung auf. Anders ausgedrückt basiert das Gehäuse 360 darauf, dass der in dem Innenraum 400 herrschende Druck das zweite Dichtelement (Druckelement wurde diktiert) 120 mit seiner Auflagefläche 340 auf die Gegenauflagefläche 350 des ersten Dichtelements 110 drückt.
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Kann im Innenraum 400 bei einem Betriebszustand gegebenenfalls ein Unterdruck entstehen, kann es ratsam sein, das Gehäuse 360 dahingehend zu modifizieren, dass dieses auch eine der Abstützfläche 370 vergleichbare Rückhaltestruktur aufweist, die dem zweiten Dichtelement 120 zugewandt ist, um eine Bewegung der Dichtungsanordnung 100 in diese Richtung zu unterbinden, zumindest jedoch zu reduzieren. Eine entsprechende Abstützfläche kann beispielsweise ebenfalls durch eine Umformung des Gehäuses 360, jedoch auch durch andere formschlüssige Verbindungen gegebenenfalls implementiert werden. So kann beispielsweise eine entsprechende Fixierung mit Hilfe eines einschraubbaren Bauteils, eines formschlüssig verankerten Klemmrings, eines Bajonettverschlusses oder einer anderen entsprechenden Struktur möglich sein. In diesem Fall weist das Gehäuse zumindest in diesem Bereich eine von der zuvor beschriebenen rotationssymmetrischen Ausgestaltung abweichende Form auf. Ist also mit einem Auftreten eines Unterdrucks zu rechnen, kann es ratsam sein, eine weitere Abstützfläche im Rahmen des Gehäuses 360 vorzusehen, um auch eine Bewegung oder Verschiebung der Dichtungsanordnung 100 in dem Gehäuse 360 in beide Richtungen entlang der axialen Richtung 130 zu unterbinden bzw. zumindest jedoch zu begrenzen und so eine axiale Fixierung entlang beider Richtungen vorzusehen.
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Bei einer Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel wird also die Anordnung Dichtung – in Form der Dichtlippe 300 und der weiteren Dichtlippe 320 –, Führung – mittels des Führungselements 410 in der Ausnehmung 240 – und Staubschutz – mittels der Staubdichtlippe 200 –, wie sie auch bei konventionellen Dichtungen zum Einsatz kommt, dahingehend vereinfacht, dass das zweite Dichtelement 120 sich gegen einen Absatz, also die Abstützfläche 370 im Gehäuse 360 axial gegen die Druckkraft abstützen kann. Sofern kein Unterdruck auftreten kann, ist eine axiale Sicherung, beispielsweise in Form eines Sicherungsrings, im Hinblick auf eine auf den Innenraum 400 des Gehäuses 360 gerichtete Kraft, also etwa auf den Zylinder hin, nicht erforderlich.
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Über das erste Dichtelement 110 ist eine Staubdichtung in Form der Staubdichtlippe 200 zwischen dem zweiten Dichtelement 120 und einem Gehäuseabsatz mit fixiert. Das erste Dichtelement 110 hat hierbei eine Aussparung in Form der Ausnehmung 240 zur Aufnahme des Führungsbandes, also des Führungselements 410. Diese Aussparung fixiert entweder das Führungsband sowohl axial als auch radial, wenn eine geschlossene Kammer bzw. eine geschlossene Ausnehmung 240 vorliegt, oder lediglich radial und in einer Richtung axial. Im letztgenannten Fall bildet sich erst durch Aufsetzen des zweiten Dichtelements 120 die geschlossene Kammer für das Führungselement 410, wie dies in 1 und 2 dargestellt ist.
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Das erste Dichtelement 110 kann ferner einen metallischen oder aus einem anderen Werkstoff gefertigten Versteifungsring bzw. Versteifungsstruktur 150 mit dem rohrförmigen Abschnitt 170 und dem tellerförmigen Abschnitt 160 aufweisen. Der tellerförmige Abschnitt 160 dient hierbei zur axialen Fixierung zwischen dem zweiten Dichtelement 120 und dem Gehäuse 360 bzw. seiner Abstützfläche 370.
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Der rohrförmige Abschnitt 170 des ersten Dichtelements 110 kann und/oder außen mit einem Elastomer oder einem anderen Kunststoff ausgekleidet sein. Radial auftretende Lasten, die von dem zylinderförmigen Bauteil 390, also beispielsweise von einer Kolbenstange, auf das Führungselement 410 übertragen werden, stützen sich so durch die Elastomerschicht, also durch die Elastomerstruktur 190 und den rohrförmigen Abschnitt 170 der Versteifungsstruktur 150 zum Gehäuse 360 ab.
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Eine Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel bildet so ein Dichtungs-Führungspaket, welches beispielsweise bei geringeren oder mittleren Seitenlasten und der Anordnung Dichtung – Führung – Staubschutz geeignet ist, welches eine einfache Montage in dem Gehäuse 360 und/oder eine einfache bzw. kostengünstige Gehäusekontur des Gehäuses 360 ermöglichen kann.
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3 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei der im Unterschied zu der in 1 gezeigten Dichtungsanordnung 100 diese nunmehr einteilig ausgeführt ist. Hierbei zeigt 3 eine zu 1 ähnliche Darstellung in einem nicht eingebauten Zustand.
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Aufgrund der einteiligen Ausführung der Dichtungsanordnung 100 wird die Dichtlippe 300 und die weitere Dichtlippe 320 von der Elastomerstruktur 190 gebildet. Als Folge werden auch die Kanten 250, 290, die die Ausnehmung 240 in der axialen Richtung 130 begrenzen und bilden, nunmehr durch die Elastomerstruktur 190 gebildet.
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Darüber hinaus weist die Versteifungsstruktur 150 bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht mehr nur den tellerförmigen Abschnitt 160 sowie den rohrförmigen Abschnitt 170 und den dazwischen gelegenen Übergangsabschnitt 180 auf, sondern weist vielmehr ebenfalls einen weiteren Abschnitt 420 auf, der sich im Wesentlichen parallel zu dem tellerförmigen Abschnitt 160 erstreckt bzw. parallel zu diesem verläuft. Der weitere Abschnitt 420 erstreckt sich somit ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung 130. Er ist über einen weiteren Übergangsabschnitt 430 mit dem tellerförmigen Abschnitt 160 verbunden.
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Die Versteifungsstruktur 150, wie sie in 3 gezeigt ist, kann ebenso wie die in 1 gezeigte Versteifungsstruktur 150 sowie die dort gezeigte weitere Versteifungsstruktur 270 grundsätzlich aus allen Materialien gefertigt werden, die eine plastische Verformung im Rahmen eines Herstellungsverfahrens ermöglichen. So kann die in 3 gezeigte Versteifungsstruktur beispielsweise aus einem Material, das ein Metall oder eine Metalllegierung umfasst, hergestellt werden, indem dieses Beispiel einem Umformverfahren unterworfen wird. So kann die Versteifungsstruktur 150 auch hier wiederum aus einem Stahlblech oder Metallblech gefertigt sein.
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4 zeigt die in 3 gezeigte Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel in einem eingebauten Zustand. So ähnelt die Darstellung der 4 der Darstellung aus 2. Auch hier ist wiederum die Dichtungsanordnung 100 in einem Gehäuse 360 eingesetzt, wobei ein zylinderförmiges Bauteil 390 entlang der axialen Richtung 130 beweglich angeordnet ist. Die Dichtungsanordnung 100, wie sie in 4 gezeigt ist, umfasst ebenfalls wiederum das Führungselement 410, welches in der ringförmigen Ausnehmung 240 angeordnet ist. Wie bereits zuvor erläutert wurde, kann das Führungselement 410 hierbei mehrstückig ausgeführt sein und aus einem Material gefertigt sein, welches beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) umfasst.
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Auch hier ergibt sich wiederum eine Anordnung von Dichtlippe 300, Führungselement 410, das in der Ausnehmung 240 angeordnet ist, und Staublippe 200. Auch hier ist also das Führungselement 410 bzw. die Ausnehmung 240 – zumindest teilweise – zwischen der Dichtlippe 300 und der Staublippe 200 angeordnet. Entsprechend erstreckt sich die ringförmige Ausnehmung 240 auch hier wenigstens teilweise zwischen der Staubdichtlippe 200 und dem tellerförmigen Abschnitt 160 der Versteifungsstruktur 150.
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Im Unterschied zu dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung 100 ist der tellerförmige Abschnitt 160 der Versteifungsstruktur 150 nunmehr nicht mehr direkt in Kontakt mit der Abstützfläche 370 des Gehäuses 360. Vielmehr erstreckt sich die Elastomerstruktur 190 zwischen den tellerförmigen Abschnitt 160, sodass nicht mehr der tellerförmige Abschnitt 160 der Versteifungsstruktur 150 unmittelbar Kontakt mit der Abstützfläche 370 hat, sondern vielmehr nur noch mittelbar über die Elastomerstruktur 190.
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5 zeigt eine weitere Querschnittsdarstellung einer Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Auch bei dieser Dichtungsanordnung 100 handelt es sich um eine einstückige bzw. einteilige Dichtungsanordnung, bei der die Dichtlippe 300 und die weitere Dichtlippe 310 von der Elastomerstruktur 190 gebildet werden. Entsprechend werden auch hier wiederum die beiden Kanten 250, 290, die die Ausnehmung 240 in der axialen Richtung 130 begrenzen, durch die Elastomerstruktur 190 gebildet.
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Die Dichtungsanordnung 100 aus 5 unterscheidet sich jedoch von der in 3 gezeigten Ausführungsform beispielsweise dadurch, dass nunmehr die Versteifungsstruktur 150 mit dem rohrförmigen Abschnitt 170 und dem tellerförmigen Abschnitt 160 anders ausgestaltet ist. So weist die Versteifungsstruktur 150 einen T-förmigen Abschnitt 440 auf, der sowohl den tellerförmigen Abschnitt 160 als auch den rohrförmigen Abschnitt 170 umfasst.
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Bei der in 5 gezeigten Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel ist im Unterschied zu den zuvor gezeigten Dichtungsanordnungen 100 die Versteifungsstruktur 150 nunmehr aus einem spritzgießbaren Kunststoff gefertigt. Hierdurch kann es möglich sein, beispielsweise den Übergangsabschnitt 180 zwischen dem tellerförmigen Bereich 160 und dem rohrförmigen Bereich 170 einzusparen. Darüber hinaus kann es möglich sein, die Elastomerstruktur 190 an der dem Gehäuse zugewandten Seite entlang des rohrförmigen Abschnitts 170, also an der der zentralen Öffnung 210 abgewandten Seite der Versteifungsstruktur 150 einzusparen. So können häufig Komponenten, die mit Hilfe des Spritzgießverfahrens hergestellt wurden, mit einer höheren Genauigkeit bzw. geringeren Toleranzen hergestellt werden, als dies bei Teilen der Fall ist, die mit Hilfe eines Umformprozesses hergestellt wurden. Daher kann es beim Einsatz eines Spritzgießverfahrens zum Herstellen der Versteifungsstruktur 150 gegebenenfalls möglich sein, die Elastomerstruktur 190 gerade im Bereich des rohrförmigen Abschnitts 170 an der zentralen Öffnung 210 abgewandten Seite einzusparen, ohne eine Toleranz bzw. eine Passgenauigkeit der Dichtungsanordnung 100 in dem Gehäuse nachteilig zu beeinflussen. So erfolgt gerade aufgrund der Anordnung der Ausnehmung 240 wenigstens teilweise im Bereich des rohrförmigen Abschnitts 170 eine Kraftübertragung von dem in 5 nicht gezeigten zylinderförmigen Bauteil 390 auf das ebenfalls nicht in 5 gezeigte Gehäuse 360 über die Elastomerstruktur 190 und die Versteifungsstruktur 150 im Bereich des rohrförmigen Abschnitts 170. Anders ausgedrückt kann durch eine gegebenenfalls verbesserte Passgenauigkeit der Dichtungsanordnung 100 eine Übertragung der radialen Führungskräfte verbessert werden.
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Ansonsten wird auch bei der hier in 5 gezeigten Dichtungsanordnung 100 die zuvor beschriebene Reihenfolge der Anordnung von Dichtlippe 300, Ausnehmung 240 und Staubdichtlippe 200 eingehalten. So liegt auch hier wiederum die Ausnehmung 240 zwischen dem tellerförmigen Abschnitt 160 und der Staublippe 200. Im Unterschied zu zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen liegt sie jedoch hier vollständig zwischen diesen.
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6 zeigt eine 4 ähnelnde Darstellung der Dichtungsanordnung 100 aus 5 in dem bereits zuvor erläuterten eingebauten Zustand, bei dem die Dichtungsanordnung 100 zwischen dem Gehäuse 360 und dem zylindrischen Bauteil 390 eingesetzt ist. Auch hier ist wiederum das Führungselement 410 in die ringförmige Ausnehmung 240 eingesetzt.
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Darüber hinaus zeigt 6, dass die Versteifungsstruktur 150 zumindest teilweise unmittelbar auf der Abstützfläche 370 des Gehäuses 360 aufliegt und so mit dieser in Kontakt steht. Darüber hinaus liegt auch der rohrförmige Abschnitt 170 im Wesentlichen vollständig an der Oberfläche 380 des Gehäuses 360 im Bereich des rohrförmigen Abschnitts 170 auf. Hierdurch können radiale Kräfte, die von dem zylinderförmigen Bauteil 390 über das Führungselement 410 und die Elastomerstruktur 190 auf das Versteifungsbauteil 150 übertragen werden, direkt auf das Gehäuse 360 abgeleitet werden. Hierdurch kann gegebenenfalls eine bessere Einpassung der Dichtungsanordnung 100 in das Gehäuse 360 erfolgen.
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7 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Luftfeder 500, wie sie beispielsweise im Zweiradbereich, beispielsweise bei Fahrrädern bzw. hier insbesondere bei Mountainbikes zum Einsatz kommen kann. Die Luftfeder 500 umfasst so ein Gehäuse 360, in dem eine in 7 nur schematisch dargestellte Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst ist.
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Die Dichtungsanordnung 100 umfasst so eine Dichtlippe 300, eine Staubdichtlippe 200 und eine dazwischen gelegene Ausnehmung 240, in der ein Führungselement 410 beispielsweise in der Form eines PTFE-Bandes integriert ist. Die Dichtungsanordnung 100 weist so ebenso die Komponenten auf, wie sie im Vorfeld bereits beschrieben wurden mit einer Dichtung zum Dichten gegen den pneumatischen Druck in dem Innenraum 400 des Gehäuses 360, Führung in Form des Führungselements 410 zum Stützen von Seitenlasten und zum Zentrieren des zylinderförmigen Bauteils 390 und eine Staubdichtlippe 200 als Staubschutz und Schutz gegen eine Verschmutzung. Die Dichtungsanordnung 100 stützt sich hierbei an einer Abstützfläche 370 des Gehäuses 360 ab.
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Das zylinderförmige Bauteil 390, das in dem Gehäuse 360 entlang der axialen Richtung 130 bewegbar angeordnet ist, ist eine Kolbenstange, die der Einfachheit halber auch nur als Stange bezeichnet wird. Die Kolbenstange 510 ist so mit einem Kolben 520 gekoppelt, der in dem Innenraum 400 des Gehäuses angeordnet ist. Im Falle einer Luftfeder ist der Kolben 520 hierbei häufig gegenüber dem Gehäuse ebenfalls abgedichtet, um ein Vorbeiströmen des in dem Innenraum 400 befindlichen gasförmigen Mediums, also dem darin befindlichen Gas oder Gasgemisch, zu unterbinden oder zumindest jedoch zu minimieren.
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Eine Luftfeder 500, wie sie in 7 gezeigt ist, kann so beispielsweise bei einem Mountainbike als Federung des hinteren Rads dienen. Ebenso kann eine Luftfeder 500 jedoch auch im Rahmen der Vordergabel zur Federung derselben eingesetzt werden.
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Ebenso kann eine Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel auch bei einem Dämpfer für ein Mountainbike eingesetzt werden. Im Falle eines Dämpfers kann es sich bei dem in dem Innenraum 400 des Gehäuses 360 befindlichen Mediums auch um eine Dämpferflüssigkeit, beispielsweise ein Dämpferöl, handeln. In diesem Fall ist die Dichtungsanordnung 100 dahingehend ausgelegt, dass die Dichtlippe 300 gegen einen hydraulischen Druck die Kolbenstange 510 abdichtet. Ebenso kann in einem solchen Fall der Kolben 520 einen Strömungsbegrenzer umfassen, mit dessen Hilfe die eigentliche Dämpfwirkung hervorgerufen wird. Andere Ausführungsbeispiele einer Dichtungsanordnung können jedoch auch im Bereich anderer Zweiradanwendung herangezogen werden. So umfassen Ausführungsbeispiele unter anderem eine Feder bzw. eine Luftfeder und einen Dämpfer für ein Zweirad, beispielsweise ein Fahrrad oder ein Mountainbike, mit einer Dichtungsanordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei das zylinderförmige Bauteil 390 eine Kolbenstange 510 der Feder 500 oder des Dämpfers ist. Das Gehäuse 360 ist hierbei das Gehäuse der Feder 500 oder des Dämpfers, welches in seinem Inneren bzw. in seinem Innenraum 400 eine entsprechende Abstützfläche 370 umfasst. Auch hier kann bei einer Feder 500 oder einem Dämpfer gemäß einem Ausführungsbeispiel das Gehäuse entlang der axialen Richtung 130 auf Höhe des in 7 nicht als solchen gekennzeichneten rohrförmigen Abschnitts der Versteifungsstruktur eine im Wesentlichen zylinderförmige Oberfläche aufweisen. Bei einer Feder 500 oder einem Dämpfer gemäß einem Ausführungsbeispiel kann so das Gehäuse 360 in einem Bereich entlang der axialen Richtung 130, der die Abstützfläche 370 in dem Inneren 400 des Gehäuses 360 umfasst, eine im Wesentlichen konstante Wandstärke aufweisen. Anders ausgedrückt kann das Gehäuse der Feder 500 oder eines entsprechenden Dämpfers für ein Zweirad im Vergleich zu einer konventionellen Lösung einfacher implementiert und umgesetzt werden.
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Ausführungsbeispiele einer Dichtungsanordnung 100 und eines entsprechenden Kombinationsprodukts 140 können auch bei anderen leichten pneumatischen oder hydraulischen Zylindern eingesetzt werden. Sie können so beispielsweise im Automobil- oder im Kraftradbereich ebenso verwendet werden.
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Eine Dichtungsanordnung (100) zum Abdichten eines zylinderförmigen Bauteils, das in einem Gehäuse entlang einer axialen Richtung (130) des zylinderförmigen Bauteils beweglich angeordnet ist, umfasst eine Versteifungsstruktur (150), die einen im Wesentlichen tellerförmigen Abschnitt (160) und einen im Wesentlichen rohrförmigen Abschnitt (170) umfasst, wobei der tellerförmige Abschnitt (160) ausgebildet ist, um sich an dem Gehäuse abzustützen. Sie umfasst ferner eine Elastomerstruktur (190), die mit der Versteifungsstruktur (150) nicht lösbar verbunden ist und eine Staubdichtlippe (200) aufweist, die ausgebildet ist, um an dem zylinderförmigen Bauteil anzuliegen, und eine ringförmigen Ausnehmung (240), die wenigstens teilweise entlang der axialen Richtung (130) auf Höhe des rohrförmigen Abschnitts (170) angeordnet und ausgebildet ist, um ein Führungselement zum radialen Führen des zylinderförmigen Bauteils aufzunehmen und gegen eine Verschiebung entlang der axialen Richtung (130) zu sichern, wobei die ringförmige Ausnehmung (240) wenigstens teilweise zwischen der Staubdichtlippe (200) und dem tellerförmigen Abschnitt (160) der Versteifungsstruktur (150) angeordnet ist.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung von Ausführungsbeispielen in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und – soweit sich nicht aus der Beschreibung etwas anderes ergibt – beliebig miteinander kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Dichtungsanordnung
- 110
- erstes Dichtelement
- 120
- zweites Dichtelement
- 130
- axiale Richtung
- 140
- Kombinationsprodukt
- 150
- Versteifungsstruktur
- 160
- tellerförmiger Abschnitt
- 170
- rohrförmiger Abschnitt
- 180
- Übergangsabschnitt
- 190
- Elastomerstruktur
- 200
- Staubdichtlippe
- 210
- zentrale Öffnung
- 220
- Staubdichtkante
- 230
- flexibler Abschnitt
- 240
- Ausnehmung
- 250
- Kante
- 260
- radiale Richtung
- 270
- weitere Versteifungsstruktur
- 280
- weitere Elastomerstruktur
- 290
- Kante
- 300
- Dichtlippe
- 310
- Dichtkante
- 320
- weitere Dichtlippe
- 330
- weitere Dichtkante
- 340
- Auflagefläche
- 350
- Gegenauflagefläche
- 360
- Gehäuse
- 370
- Abstützfläche
- 380
- Oberfläche
- 390
- zylindrisches Bauteil
- 400
- Innenraum
- 410
- Führungselement
- 420
- weiterer Abschnitt
- 430
- weiterer Übergangsabschnitt
- 440
- T-förmiger Abschnitt
- 500
- Luftfeder
- 510
- Kolbenstange
- 520
- Kolben
