DE1057403B

DE1057403B - Abschlussdeckel fuer Zylinder, insbesondere von hydraulischen Stossdaempfern, mit dichter Kolbenstangendurchfuehrung

Info

Publication number: DE1057403B
Application number: DEB34195A
Authority: DE
Inventors: Marie Lucien Louis B Christian
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-01-23
Filing date: 1955-01-20
Publication date: 1959-05-14
Also published as: FR69148E; US2992864A; FR1098669A; FR73364E; GB772465A; DE1086501B

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Abschluß deckel für Zylinder, insbesondere von hydraulischen Stoßdämpfern. Bei derartigen Stoßdämpfern ist es bekannt, die Flüssigkeitsfüllung durch besondere Mittel, z. B. durch einen federbelasteten Kolben oder durch Druckgas, ständig unter einem gewissen Überdruck zu halten. Von besonderer Bedeutung ist hierbei der dichte Abschluß des Zylinders und der Kolbenstangendurchführung.

Es ist ferner bekannt, den Zylinder durch einen Abschluß deckel zu verschließen, der aus einer zwischen zwei Platten angeordneten Dichtungsscheibe oder -platte aus elastischem Werkstoff besteht, die durch auf die Platten ausgeübten Druck in Anlage an der Zylinderwandung und an der Kolbenstange gehalten wird. Diese Bauart ergibt zwar zunächst eine sehr gute Abdichtung, jedoch tritt im Laufe der Zeit eine Verringerung der Dichtwirkung ein, welche schließlich infolge von Ölverlusten ein Nachfüllen des Öls erforderlich macht. Die Verringerung der Dichtwirkung ist einerseits darauf zurückzuführen, daß die zylindrische Bohrung der mittleren Dichtungsscheibe bei Verschiebungen der Kolbenstange erheblichem Verschleiß unterworfen ist. Andererseits hat sich aber auch gezeigt, daß im Betrieb durch die Erschütterungen während der Fahrt Biegungen der Kolbenstange auftreten, die zu einem Verschleiß der dann besonders an der inneren Platte des Deckels reibenden Kolbenstange führen, was gleichfalls zu einer Verringerung der Dichtwirkung beiträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Zylinderabschlußdeckel so zu verbessern, daß sowohl ein Verschleiß der Kolbenstangenführung als auch der Dichtungsscheibe vermieden wird, so daß sich auf diese Weise ein jahrelang betriebsfähig bleibender Stoßdämpfer ergibt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Dichtungsscheibe aus elastischem Werkstoff einen konischen Durchgang für die Kolbenstange aufweist und mit dem engeren Teil des Durchganges nach dem Inneren des Zylinders hin angeordnet ist, daß ferner die innere Platte auf ihrer der Scheibe aus elastischem Werkstoff zugewandten Seite mit einer ringförmigen Höhlung versehen ist sowie eine büchsenartige Führung für die Kolbenstange aufweist, die in an sich bekannter Weise aus einem Kunststoff, z. B. Polyamid oder Polyester, besteht, und daß schließlich auf der äußeren, aus Metall bestehenden Platte ein an der Kolbenstange anliegender, mit öl getränkter Filzring vorgesehen ist.

Die gleichzeitige Anwendung vorerwähnter Maßnahmen ergibt einen Stoßdämpfer von sehr großer Lebensdauer. Durch die Ausbildung der Dichtungsscheibe mit einem konischen Durchgang für die Kolbenstange, wobei der engere Teil des Durch-

Abschlußdeckel für Zylinder, insbesondere von hydraulischen Stoßdämpfern,
mit dichter Kolbenstangendurchführung

Anmelder:
Christian Marie Lucien
Louis Bourcier de Carbon,
Neuilly, Seine (Frankreich)

Vertreter: Dr.-Ing. G. Eichenberg, Patentanwalt,
Düsseldorf, Cecilienallee 76

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 23. Januar 1954

Christian Marie Lucien Louis Bourcier de Carbon,
Neuilly, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

ganges nach dem Inneren des Zylinders hin angeordnet ist, wird eine Dichtlippe gebildet, die von der Kolbenstange bei ihrer Bewegung nach außen nicht in dem Maße mitgenommen werden kann, wie dies Iiei der zylindrischen Bohrung der Dichtungsscheibe der bekannten Abschlußdeckel der Fall ist. Auf diese Weise wird ein Verschleiß der Dichtungsscheibe praktisch vermieden. Um zu verhindern, daß sich die Form der Dichtlippe bei starkem Druck auf die beiden Platten des Abschluß deckels wesentlich verändert, ist die innere Platte auf ihrer der Dichtungsscheibe zugewandten Seite mit einer ringförmigen Höhlung versehen. Hierdurch wird erreicht, daß bei starkem auf die Platten ausgeübtem Druck ein wesentlicher Teil des dabei verdrängten Werkstoffs der elastischen Dichtungsscheibe in den ringförmigen Raum ausweichen kann und nicht allein nur zu der Kolbenstange hin gedrückt wird. Außerdem können durch die Höhlung die von der Kolbenstange auf die Dichtungsscheibe ausgeübten Bewegungen bzw. Verformungen schnell abklingen, ohne an die äußere, an der Zylinderwandung anliegende Dichtungsfläche der Dichtungsscheibe zu gelangen.

Um den Verschleiß der Kolbenstangenführung zu vermeiden, ist die innere Platte zugleich mit einer büchsenartigen Führung für die Kolbenstange versehen, die aus einem Kunststoff, z. B. Polyamid oder

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Polyester, besteht. Hier sei bemerkt, daß Dichtungen bereits bekannt sind, bei denen hochmolekulare Polykondensate in Form einer Preßmasse als Dichtungsweichstoff dienen. Auch sind Kolbenführungen für mittels Druckflüssigkeit bewegte Arbeitskolben nicht mehr neu, bei denen die Kolbendichtung z.B. in Form einer Manschette unmittelbar an den Druckraum anschließt, während auf der dem Druckraum abgewandten Seite des Dichtmittels eine aus Kunststoff bestehende Führungsbüchse eingebaut ist. Indessen handelt es sich hier nicht um Stoßdämpferausbildungen, bei denen der Kolben gegenüber dem Zylindergehäuse im Betriebszustand die eingangs erwähnten Bewegungen ausführt, so daß hier das der Erfindung zugrunde liegende Problem überhaupt nicht besteht. Außerdem ist die Kunststoff-Führungsbüchse hier weder dem ölraum zugewandt angeordnet noch wird sie von einer Platte getragen, die insbesondere infolge ihrer ringförmigen Höhlung eine nachgiebige Halterung der Führungsbüchse ermöglicht.

Die büchsenartige Führung für die Kolbenstange ergibt einerseits eine größere Führungslänge für die Kolbenstange. Andererseits ist durch die Nachgiebigkeit des Kunststoffes und die nachgiebige Halterung der Führungsbüchse an der inneren Platte die Möglichkeit gegeben, daß die sich gegebenenfalls biegende Kolbenstange die dabei auftretenden Bewegungen ausführen kann. Die Verwendung von Kunststoff, der sehr verschleißfest ist, bringt dabei den Vorteil mit sich, daß die büchsenartige Führung auch bei stärksten Beanspruchungen und nach langer Betriebszeit praktisch keinen Verschleiß aufweist. Die Nachgiebigkeit der Führung bedingt auch eine Herabsetzung des Kolbenstangenverschleißes, zumal die Führungsbüchse dem ölraum zugewandt ist und somit zwischen Büchse und Kolbenstange stets ein Schmierfilm vorhanden ist.

Die vorerwähnten günstigen Eigenschaften der F¹Uhrungsbiichse aus Kunststoff und der mit einer Dichtlippe ausgebildeten Dichtungsscheibe können aber nur dann voll ausgenutzt werden, wenn verhindert wird, daß mit der Kolbenstange Staub u. dgl. in den Bereich der Dichtungsscheibe und der Führungsbüchse gelangen. Zu diesem Zweck ist noch auf der äußeren, aus Metall bestehenden Platte ein an der Kolbenstange anliegender, mit öl getränkter Filzring vorgesehen. Letzterer streift etwa an der Kolbenstange haftende Staubpartikelchen ab, so daß diese von der Dichtlippe der mittleren Scheibe und von der Führungsbüchse ferngehalten werden.

Die Ausbildung der einzelnen Teile des Abschlußdeckels gemäß der Erfindung bietet zugleich auch den Vorteil, daß bei der Herstellung von damit ausgerüsteten Stoßdämpfern keine so große Sorgfalt auf die Einhaltung bestimmter Maße für den Einbau des Abschlußdeckels erforderlich ist wie bei dem vorbekannten Abschlußdeckel. Wie bereits gesagt, bleibt auch bei starkem auf die Platten ausgeübtem Druck die Lippenform des Durchganges für die Kolbenstange in der Dichtungsscheibe erhalten. Der erfindungsgemäße Abschluß deckel ist daher auch weniger empfindlich gegen ein stärkeres Zusammenpressen der Platten. Insbesondere wird es hierdurch ermöglicht, daß der Deckel, wie es in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen wird, zwischen zwei in Ringnuten des Zylinders eingelegten Sprengringen gehalten werden kann. Dabei braucht der Abstand der Ringnuten des Zylinders ebenfalls nicht sehr genau eingehalten zu werden. Auf diese Weise können die Herstellungskosten erheblich gesenkt werden.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert: Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Stoßdämpfer mit einem Abschluß deckel nach der Erfindung; in

Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der inneren Platte des Abschlußdeckels dargestellt;

Fig. 3 veranschaulicht die Wirkungsweise der Zwischenscheibe bei dem bekannten Abschluß deckel, ίο während

Fig. 4 und 5 zwei Ausführungsbeispiele für die Zwischenscheibe bei einem Abschluß deckel gemäß der Erfindung darstellen;

Fig. 6 stellt einen Schnitt durch einen Stoßdämpfer mit aufgesetzter Montagehilfsvorrichtung während der Montage dar, während

Fig. 7 und 8 weitere Ausführungsformen für die bei der Hilfsvorrichtung vorzusehenden Anschläge wiedergeben.

ao Bei dem in Fig. 1 dargestellten Stoßdämpfer ist in einem Zylinder 1 ein Kolben 2, der eine Kolbenstange 3 aufweist, verschiebbar angeordnet. Der Zylinder 1 ist mit Dämpferflüssigkeit 5, beispielsweise öl, gefüllt, das unter Wirkung eines Druckgaspolsters 4 steht. Nach unten ist der Zylinder 1 durch einen Abschlußdeckel verschlossen, der aus einer inneren Platte 6, die eine Büchse 7 aus Kunststoff, z. B. Polyamid oder Polyester, aufweist, einer Scheibe 8 aus elastischem Werkstoff, beispielsweise aus Gummi, und einer äußeren Platte 13 aus Metall besteht. In Ringnuten 9 und 11 des Zylinders 1 sind Sprengringe 10 und 12 eingelegt, durch die die Platten 6 und 13 so zueinander gehalten werden, daß die elastische Zwischenscheibe 8 durch den ausgeübten Druck in Anlage an der Zylinderwandung und an der Kolbenstange 3 gehalten wird.

Auf der äußeren Platte 13 ist ein mit Öl getränkter Filzring 14 vorgesehen, der sich in einem Blechgehäuse 15 befindet. Das Blechgehäuse 15 ist mit der Platte 13 vorzugsweise durch Punktschweißung fest verbunden und weist einen nach außen ragenden Ringwulst 16 auf, auf dem ein die Kolbenstange 3 umgebender Balgen 17 eingehängt ist. Die innere Platte 6 des Abschluß deckels weist auf ihrer der elastischen Scheibe 8 zugewandten Seite einen ringförmigen Hohlraum 31 auf.

Wenn sich die Kolbenstange 3 nach außen verschiebt, nimmt sie aus dem Inneren des Zylinders 1 etwas von dem öl 5 mit. Sie gelangt also gut geschmiert in die Kunststoffbüchse 7 der inneren Platte 6. Da die Scheibe 8 aus elastischem Werkstoff eine konische Durchgangsöffnung für die Kolbenstange 3 aufweist und diese öffnung an ihrem Ende größeren Durchmessers abgerundet (Fig. 4) oder abgeschrägt (Fig. 5) ausgeführt ist, liegt die Scheibe 8 mit einer nach dem Inneren des Zylinders 1 gerichteten Lippe an der Kolbenstange 3 an. Sie hält daher etwa mit der Kolbenstange 3 durch die Büchse 7 mitgenommenes öl zurück und verhindert ein Austreten von öl aus dem Stoßdämpfer.

Würde die Durchgangsöffnung der Scheibe 8 nicht in der vorstehend beschriebenen Weise entsprechend Fig. 4 oder 5 ausgeführt, sondern mit einer zylindrischen Durchgangsöffnung versehen, so bestände die Gefahr, daß der elastische Werkstoff der Scheibe 8 bei der Verschiebung der Kolbenstange 3 von dieser unter starker Reibung mitgenommen würde, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist. Es würde sich dabei der Werkstoff der Scheibe 8 in Form eines mitgenommenen Ringes 25 in die Bohrung der Platte 13 hinein-

Claims

1 UO / 4U5 zwängen und dadurch einen erheblichen Verschleiß mit sich bringen. Bei der lippenartigen Ausbildung der Scheibe 8 gemäß der Erfindung ist dies nicht möglich. Selbst wenn bei hohen Beanspruchungen des Stoßdämpfers beim Ausfahren der Kolbenstange 3 die innere Platte 6 und ihre Büchse 7 mit hohem Druck nach außen gepreßt werden, kann insbesondere auch infolge der Abrundung oder Abschrägung keine vollständige Anlage des Werkstoffes der Scheibe 8 an der Kolbenstange 3 eintreten, da der Werkstoff der to Scheibe 8 in den ringförmigen Hohlraum 31 der Platte 6, 7 ausweichen kann. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Stoßdämpfer ist daher die in Fig. 3 veranschaulichte nachteilige Wirkungsweise der Scheibe 8 sicher vermieden. Die Anlage der Dichtlippe der Scheibe 8 an der Kolbenstange 3 kann übrigens auch dadurch beeinflußt werden, daß die konische Durchgangsöffnung der Scheibe 8 genauso groß wie die Kolbenstange 3 oder etwas größer ausgeführt wird. Beim Zusammenbau wird dann die Scheibe 8 unter Druck gesetzt, so daß sich ihre Dichtlippe dann an die Kolbenstange 3 anschmiegt. Während in Fig. 1 eine zweiteilige innere Scheibe 6, 7 dargestellt ist, bei der die Scheibe 6 beispielsweise aus Metall und nur die Büchse 7 aus Kunststoff gefertigt ist, zeigt Fig. 2 eine innere Scheibe, die ganz aus Kunststoff besteht. Auch diese Scheibe weist den erwähnten ringförmigen Hohlraum 31 auf. Für das Zusammenbauen des Stoßdämpfers wird zweckmäßig die in Fig. 6 dargestellte Hilfsvorrichtung benutzt. Auf den Zylinder 1 ist ein Hilfszylinder 22 koaxial aufgesetzt, der genau gleichen Innendurchmesser wie der Zylinder 1 aufweist und in seinem oberen Teil konisch erweitert ist. Die Innenfläche der konischen Erweiterung ist in der Zeichnung mit 28 bezeichnet. Zur Zentrierung des Hilfszylinders 22 dient eine am unteren Ende vorgesehene Eindrehung 24. Nahe seinem unteren Ende weist der Hilfszylinder 22 mindestens drei radiale Bohrungen auf, die auf den Umfang gleichmäßig verteilt vorgesehen sind. In jeder der Bohrungen befindet sich eine Kugel 18, die durch eine Feder 19 nach innen gedrückt wird. Die Spannung der Feder 19 kann mittels einer Schraube 20 eingestellt werden, die mittels einer Kontermutter 21 fixiert werden kann. An Stelle der in Fig. 6 dargestellten Kugeln 18 können auch, wie Fig. 7 zeigt, zylindrische Stifte 27 mit konischer Spitze vorgesehen werden, die statt durch Federn 19 durch einen um den Hilfszylinder 22 herumgelegten Gummiring 30 nach innen gedrückt werden. Ein solcher Gummiring kann auch an Stelle der Federn 19 für die Kugeln 18 vorgesehen werden, wie dies in Fig. 8 veranschaulicht ist. Beim Zusammenbau des Stoßdämpfers wird zunächst der Kolben 2 mit der Kolbenstange 3 in den Zylinder 1 eingeführt. Sodann wird der Sprengring 10 in die Ringnut 9 des Zylinders 1 eingelegt. Nunmehr wird der Hilfszylinder 22 auf den Zylinder 1 aufgesetzt. In ihn werden nacheinander die innere Scheibe 6 mit der Büchse 7, die elastische Zwischenscheibe 8 und die äußere Platte 13 mit der Schmiervorrichtung 14, 15 eingeführt und sodann der äußere Sprengring 12 eingelegt. Um das Auffädeln der einzelnen Teile auf die Kolbenstange 3 zu erleichtern, empfiehlt es sich, auf das Ende der Kolbenstange 3 eine Führungsspitze 26 aufzusetzen. Die einzelnen Teile können in dem Hilfszylinder 22 so weit abwärts bewegt werden, bis die innere Platte 6 auf die Kugeln 18 trifft. Durch das Auftreffen auf diese Anschläge werden die drei Platten des Abschlußdeckels einwandfrei ausgerichtet. Sie können sodann mittels eines Druckstückes 23 belastet und weiter abwärts bewegt werden. Wenn mittels des Druckstückes 23 ein genügend großer Druck ausgeübt wird, so werden die Kugeln 18 entgegen der Kraft der Federn 19 beiseite gedrückt und die Teile des Abschluß deckels als Ganzes abwärts bewegt, bis sie auf den in die Ringnut 9 eingelegten Sprengring 10 treffen. Durch weiteren Druck wird die äußere Platte 13 unter Verformung der elastischen Zwischenscheibe 8 noch etwas weiter abwärts bewegt, so daß der Sprengring 12 sich schließlich in die Ringnut 11 des Zylinders 1 legen kann. Durch die beiden Sprengringe 10 und 12 wird nunmehr der Abschlußdeckel in seiner Lage gehalten, wobei die Platten 6, 7 und 13 einen so starken Druck auf die elastische Scheibe 8 ausüben, daß diese sowohl an der Innenwandung des Zylinders 1 als auch an der Kolbenstange 3 dichtend anliegt. Der Zusammenbau des Stoßdämpfers ist nunmehr beendet, und das Druckstück 23 sowie der Hilfszylinder 22 und die Führungsspitze 26 können nun entfernt werden. Nach dem Zusammenbau befindet sich der Abschlußdeckel in der in Fig. 6 durch strichpunktierte Linien angedeuteten Lage. Patentansprüche:

1. Abschluß deckel für Zylinder, insbesondere von hydraulischen Stoßdämpfern, mit dichter Kolbenstangendurchführung, bestehend aus einer zwischen zwei Platten angeordneten Dichtungsscheibe bzw. -platte aus elastischem Werkstoff, die durch auf die Platten ausgeübten Druck in Anlage an der Zylinderwandung und an der Kolbenstange gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (8) aus elastischem Werkstoff einen konischen Durchgang für die Kolbenstange (3) aufweist und mit dem engeren Teil des Durchganges nach dem Inneren des Zylinders (1) hin angeordnet ist, daß die innere Platte (6, 7) auf ihrer der Scheibe (8) aus elastischem AVerkstoff zugewandten Seite mit einer ringförmigen Höhlung (31) versehen ist sowie eine büchsenartige Führung (7) für die Kolbenstange (3) aufweist, die in an sich bekannter Weise aus einem Kunststoff, z. B. Polyamid oder Polyester, besteht, und daß auf der äußeren, aus Metall bestehenden Platte (13) ein an der Kolbenstange (3) anliegender, mit Öl getränkter Filzring (14) vorgesehen ist.

2. Abschluß deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6, 7, 8,13) zwischen zwei in Ringnuten (9, 11) des Zylinders (1) eingelegten Sprengringen (10,12) gehalten ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 835 093, 913 603.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen